COURRIER CERN N° 1/2 V O L 17 JANVIER/FÉVRIER 1977

COURRIER CERN, revue de physique des hautes énergies publiée mensuellement en français et en anglais.

Des exemplaires peuvent être obtenus sur demande à:

" Al lemagne, République fédérale: I. Schuetz, Mme DESY, Notkestieg 1, 2 Hamburg 52

Ital ie: INFN, Casella Postale 56, 0 0 0 4 4 Frascati (Roma)

Royaume-Uni : Elizabeth Marsh Rutherford Laboratory, Chilton, Didcot Oxfordshire 0X1 1 OQX

USA/Canada: Margaret Pearson Fermilab, PO Box 500, Batavia Illinois 6 0 5 1 0

Autres pays: Marie-Jeanne Blazianu CERN, 1211 Genève 23 , Suisse

Correspondants dans les Laboratoires: Argonne, Laboratoire national (USA)

Ch.E.W. Ward Berkeley, Laboratoire Lawrence (USA)

W. Carithers Brookhaven, Laboratoire national (USA)

J. Spiro Cornell, Université (USA)

N. Mistry Daresbury, Laboratoire (RU)

J. Bailey DESY, Laboratoire (RFA)

I. Dammann Fermi, Laboratoire de l'accélérateur national (USA)

R.A. Carrigan Frascati, Laboratoire national (I)

M. Ghigo GSI, Société pour l'étude des ions lourds, Darmstadt (RFA)

H. Prange IEKP, Institut de physique nucléaire expérimentale, Karlsruhe (RFA)

F. Arendt INFN, Institut national de physique nucléaire (I)

A. Pascolini IURN, Institut unifié de recherches nucléaires, Doubna (URSS)

V A . Biryukov KEK, Laboratoire national (J)

K. Kikuchi Los Alamos, Laboratoire scientifique (USA)

O.B. van Dyck Novosibirsk, Institut (URSS)

V. Balakin Orsay, Laboratoire (F)

J.E. Augustin Rutherford, Laboratoire (RU)

G. Stapleton Saclay, Centre d'études nucléaires (F)

A. Zylberstejn SIN Vill igen (CH)

G.H. Eaton Stanford, Centre de l'accélérateur linéaire (USA)

L Keller TRIUMF, Laboratoire (Canada)

M.K. Craddock

Rédacteur en chef: Brian Southworth

Rédacteur: Henri-Luc Felder

Annonces: Micheline Falciola

Imprimé par: Ets Cherix et Filanosa SA, 1260 Nyon, Suisse

Merrill Printing Company 765 North York, Hinsdale, Illinois 6 0 5 2 1 , (USA)

Publié par: Organisation européenne pour la recherche nucléaire CERN, 1211 Genève 23 , Suisse Tél. (022) 8 3 4 1 03 Télex 2 3 6 9 8

Sommaire

Nouvelles des Laboratoires

LABORATOIRE FERMI : Dileptomanie 3 Descriptions d'expériences sur la production de dileptons à haute énergie, résultats et interprétations

SIN : L'intensité nominale est franchie 5 Les cyclotrons de l'usine suisse à mésons atteignent pour la première fois 100\\A lors d'une période d'exploitation en décembre

RUTHERFORD : Unité de soutien à la recherche énergétique 5 Le Laboratoire concrétise l'aide aux universités britanniques travaillant sur des projets en matière d'énergie

ARGONNE : Compteurs Tchérenkov en oeil de crabe 6 Utilisation de grands ensembles de compteurs à collecteurs de lumière paraboliques composés pour une expérience sur l'hypéron sigma

LOS ALAMOS : Etude de matériaux pour réacteurs à fusion 7 Emploi de protons de 800MeV pour simuler un bombardement par des neutrons dans des recherches sur les propriétés des matériaux uti­lisables avec les réacteurs de fusion

SACLAY : Applications des ions d'hélium en radiothérapie 8 Des faisceaux de Saturne 1 servent à des études prometteuses sur les applications médicales des ions

DESY: Une année chargée pour DORIS 9 Nouveaux records de luminosité et de fiabilité pour les anneaux de stockage à électrons-positons en 1976

CORNELL : Expérience avec une chambre à dards 11 La collaboration DESY/CORNELL poursuit l'étude de la diffusion d'électrons aux énergies supérieures

CERN : Collision de deutons dans les ISR/Heurs et malheurs du SPS/ Le nouvel ordinateur donne satisfaction 12 Succès des expériences avec des deutons aux anneaux de stockage; de nouveaux progrès mais un accident au synchrotron de 400GeV; essais de réception pour l'ordinateur central IBM

ORSAY: Nouveau méson vecteur 1<' Mise en évidence, avec l'anneau de stockage à électrons-positons DCI, d'une nouvelle particule se désintégrant en deux pions

Programme d'expériences à ISOLDE 15 Programme de physique nucléaire en cours sur le séparateur d'iso­topes en ligne du synchro-cyclotron de 600MeV du CERN

Nouvelles brèves 21

Léon et la dame 25 Chanson de geste relatant la quête de deux tonnes de béryllium

Photographie de couverture: Une expérience, qui doit démarrer dans un an environ avec l'anneau de stockage à électrons-positons SPEAR, à Stanford, utilise un ensemble de 672 éléments à l'iodure de sodium, Naf (Tl), pesant 5 t et appelé «boule de cristal». Il s'agit d'un élément important du système de détection qui entoure une région d'interaction de SPEAR. La photographie présente l'un des hémisphères extérieurs en aluminium qui abriteront fa boule de cristal. Les orifices permettront à la lumière produite dans le scinti/lateur par des particules chargées issues des interactions d'atteindre des photo­multiplicateurs. La grande ouverture correspond au vide dans lequel passent les faisceaux de SPEAR. Cette expérience doit être effectuée par une collaboration CalTech-Harvard-Princeton-Stanford HEPL-SLAC. (Photo Joe Faust)

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Nouvelles des Laboratoires Mise en place d'un des compteurs du spectromètre à plusieurs orifices du groupe Chicago-Princeton. Des scintillateurs liquides ont été logés dans une série d'orifices autour d'un spectromètre magnétique central pour l'étude d'événements du type dilepton.

(Photo Laboratoire Rermi)

LABORATOIRE FERMI Dileptomanie Les premiers travaux sur la production de paires de leptons chargés par des hadrons ont commencé il y a dix ans à Brookhaven lorsqu'un groupe de Co­lumbia, dirigé par Léon Lederman, a montré l'existence d'un continuum im­portant avec production de dileptons ipour des masses effectives élevées. La fameuse particule J/psi, découverte ultérieurement par Sam Ting et ses collaborateurs, s'est révélée constituer une partie de ce continuum. On a admis l'importance de la connaissance de ce continuum car un lien peut être établi entre les sections efficaces de production des particules hypothéti­ques, telles que le boson vecteur inter­médiaire et la production de dileptons.

Plus récemment, Drell et Yan ont élaboré des théories qui permettent de formuler des prédictions utiles quant à la production de dileptons au cours de collisions hadron-hadron. Ces théories constituaient le premier lien concret entre des collisions purement hadroni-ques et des collisions lepton-hadron.

Il y a plusieurs années, au Labora­toire Fermi, des groupes Columbia-Fermi et Chicago-Princeton ont décou­vert des preuves convaincantes de la production immédiate de leptons lors de collisions hadron-hadron et la rela­tion entre ces leptons uniques et des paires de leptons de masse élevée ou d'autres phénomènes nouveaux ont suscité un large intérêt. Des expéri­mentateurs ont entrepris de détermi­ner le ou les mécanismes qui provo­quent cette production immédiate de leptons.

Au cours de l'année passée, un cer­tain nombre d'expériences ont été montées au Laboratoire Fermi en vue d'étudier la production de dileptons et ont déjà révélé certains aspects impor­tants de ces mécanismes. La produc­tion de dileptons peut s'expliquer par des désintégrations leptoniques de mésons vertoriels, un spectre continu de masse élevée ayant une intensité inattendue, peut-être des désintégra­tions de particules charmées, l'effica­cité du mécanisme de Drell-Yan et la

conversion interne de rayons gamma. Chaque expérience a jeté sur ces ques­tions une lumière différente.

Le laboratoire des protons, où ont été effectués les premiers travaux sur la production immédiate des leptons, abrite maintenant de nombreuses expériences consacrées aux dileptons. Le groupe Chicago-Princeton a élargi ses travaux sur la production immé­diate de leptons à l'étude des dileptons en associant à l'un des spectromètres magnétiques un dispositif appelé spectromètre à trous multiples com­posé d'un certain nombre de grands scintillateurs liquides placés dans un ensemble de trous creusés dans le sol, du côté opposé au faisceau issu du spectromètre magnétique. Le but de ce groupe est d'étudier la production directe de muons dans un spec­tromètre magnétique et d'observer en­suite ce qui se passe dans le spec­tromètre à trous multiples.

Les compteurs sont disposés de façon que la terre, entourant le labora­toire des protons, filtre les muons ayant une impulsion transverse in­férieure à 3 GeV/c environ. Ce gigan­tesque spectromètre s'étend sur 1 50 mètres le long du laboratoire des pro­tons. Il couvre environ 1/20 de l'angle solide du centre de masse et le système permet d'étudier des masses invariantes comprises entre 7 et 11 GeV/c2. Les expérimentateurs laissent entendre qu'au moins 30% des muons isolés ayant une impulsion transverse supérieure à 5 GeV/c sont accom­pagnés d'un second muon. Les résul­tats obtenus au cours de périodes d'expérimentation à 300 et 400 GeV sont en accord avec une fonction d'in­variance d'échelle universelle.

Une autre expérience entreprise par un groupe Yale-Brookhaven-Labora-toire Fermi dans le laboratoire des pro­tons fait appel à deux plans d'hodosco-pes de compteurs séparés par plu­sieurs centaines de pieds de terre for­mant un détecteur de parcours à seuil pour les muons. L'expérience a été conçue de manière à être indépen­dante dans une large mesure de la masse invariante et de l'impulsion transverse des paires de muons. Ce groupe a comparé le spectre d'un

muon isolé avec le spectre d'un di-muon et affirme que l'essentiel du flux inclusif anormal des muons isolés ré­sulte de la production de paires de muons. Une seconde mesure intéres­sante a porté sur la polarisation des muons immédiats dont aucune preuve n'a pu être trouvée.

Le groupe Columbia-Laboratoire Fermi exploite également dans le labo­ratoire des protons un grand spec­tromètre magnétique de dileptons. Il a utilisé au départ un pouvoir de réso-

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lution élevé pour étudier les paires d'électron-positon. Les données re­cueillies qui couvrent la gamme des énergies jusqu'à 10GeV environ mon­trent le pic étroit correspondant à la particule J/psi, le V à 3700 MeV, une certaine activité entre 4 et 5 GeV, un amas d'événements au voisinage de 6 GeV et environ 30 événements au-dessus de 5,5 GeV. L'équipement uti­lisé pour cette expérience permet d'en­registrer des paires de leptons jusqu'à 20 GeV environ mais aucun événe­ment n'a été observé au-dessus de 11 GeV. Le groupe a maintenant achevé une période d'expérimentation sur les dimuons au cours de laquelle le nom­bre des événements enregistrés a été multiplié par six, la résolution ayant de son côté été réduite de trois fois. Les expériences sur les muons et les élec­trons sont en bon accord, sauf aux en­virons de 6 GeV où les muons ne pro­duisent aucun effet.

La distribution continue des dilep-tons concorde bien avec la version tr i­colore du modèle des partons et vérifie correctement l'invariance d'échelle (à un facteur de deux ou trois près) à par­tir des données initiales de Brookha-ven. Toutefois, le continuum de dilep-tons présente une distribution de l'im­pulsion transverse d'une largeur inat­tendue. Cette constatation a incité les théoriciens à tenter par différents moyens de raffiner le modèle des par­tons en faisant intervenir le mouve­ment latéral des partons constitutifs à l'intérieur du proton.

La production de dimuon par des neutrons a été mesurée avec un se­cond spectromètre magnétique par un groupe Columbia-Laboratoire Fermi -Hawaii-Illinois dans le laboratoire des protons. Cette expérience a porté es­sentiellement sur les masses invarian­tes depuis la région du méson rô jus­qu'à celle de J/psi avec une résolution en masse de 4 %. Elle souligne l'impor­tance du taux de contribution du continuum de paires de muons pour la production, par exemple, de la parti­cule J/psi. En termes simples, la contri­bution des mésons rô et oméga appa­raît notablement plus importante que les autres contributions. Aucune indi­cation n'est donnée sur les masses

inférieures à celle du rô. La part de la particule J/psi équivaut à peu près à celle du continuum en dessous de la région de masse correspondant à J/psi. Le groupe estime qu'un simple calcul de la région du continuum selon Drell-Yan sous-estime le rendement effectif.

Un second groupe, Chicago-Prin­ceton, exploite la très grande accep­tance du spectromètre associé au cy­clotron de Chicago dans le laboratoire des neutrinos. Il utilise les faisceaux de pions et de protons avec des cibles de noyau léger pour étudier la production inclusive de paires de muons. L'utilisa­tion de détecteurs entre la cible et le blindage de protection contre les ha-drons leur permet de maintenir une ré­solution en masse de 3% dans la ré­gion comprise entre la masse de J/psi et celle du méson rô. Une contribution importante a été une mesure presque exempte de bruit de fond du continuum de paires de muons de faible masse. Pour les muons isolés immédiats dans la gamme des impul­sions transverses comprises entre 1 et 2 GeV, il a constaté que ce continuum joue un rôle aussi important que les dé­sintégrations des mésons rô et oméga et que pour les impulsions transverses faibles vers l'avant, c'est de lui que pro­vient la plus grande partie du signal du muon immédiat.

Ce groupe a également observé que la production des particules J/psi n'est pas nécessairement associée à celle des particules charmées, si l'on admet un rapport de branchement plausible entre les particules charmées et les muons. Cette production est inférieure à quelques pourcents. En outre, il a mesuré le continuum de paires de muons jusqu'à des masses supérieures à 4 GeV/c 2 et constaté que les pions négatifs étaient plus efficaces que les pions positifs pour la production de paires à partir d'une cible de carbone à symétrie de charge. Le modèle des quarks prédit que pour des masses très élevées, les pions négatifs ont une effi­cacité quatre fois supérieure à celle des pions positifs. Ce rapport d'effica­cité résulte simplement du carré des charges des quarks qui s'annihHent et constitue un moyen séduisant de prou­ver l'existence d'éléments constitutifs

ayant un rapport de charge de 2. Les travaux se poursuivront cette année avec une sensibilité accrue.

Dans le laboratoire des mésons, un groupe de l'Université Northeastern a utilisé un spectromètre de muons à ab-sorbeur en acier pour mesurer la pro­duction relative de paires de muons sous l'effet de pions négatifs et de pro­tons. Il a annoncé une résolution en masse de 13% au niveau du pic cor­respondant à J/psi avec une distribu­tion de masse comprise entre moins de 1 et 5 GeV/c2. Cette expérience a montré pour la première fois que les pions produisent des J/psi plus effica­cement que les protons.

Une autre expérience a été effectuée dans le laboratoire des mésons par un groupe Laboratoire Fermi-lnstitut Max Planck (Munich) qui a fait appel à deux télescopes de parcours actuellement installés pour surveiller la cible de pro­duction de la zone des mésons. Des coïncidences entre les télescopes ont donné à penser que des dimuons avaient été produits. Les expérimenta­teurs ont recueilli des indications selon lesquelles au moins une partie de cette production résulte de la particule J/psi et peut-être d'un pic d'énergie plus élevée.

Grâce à cet ensemble d'expériences, notre connaissance de la production des dileptons et de ses rapports avec la production immédiate de leptons est beaucoup plus vaste que l'année der­nière. Le spectre de masse a été ex­ploré depuis la région située au-dessous du méson rô jusqu'à plus de 10 GeV/c2. Les expérimentateurs ont constaté, d'une manière caractéristi­que, que la production par les pions est beaucoup plus importante que par les protons et les neutrons. Certains résul­tats portent à croire qu'une bonne par­tie de la production immédiate de lep­tons est due à celle de résonance par les mésons vectoriels tels que rô, oméga et J/psi et un spectre continu de dileptons de masse faible. L'exis­tence possible d'un amas important de masse plus élevée a maintenant le charme provocant du sourire de Mona Lisa.

Des mesures directes montrent qu'une bonne partie de la production

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Une joyeuse équipe d'exploitation aux cyclotrons du SIN qui ont pour la première fois dépassé l'intensité nominale du faisceau (100 \xA) le 21 décembre. Un faisceau de protons de 112 |x4 a été enregistré sur la cible.

des dimuons est liée aux muons immé­diats observés antérieurement. Les expérimentateurs qui travaillent sur les paires de leptons semblent trouver des résultats concordant assez bien avec la méthode de Drell-Yan pour les masses supérieures à 3 GeV/c2. Aux énergies élevées ( 3 0 0 à 4 0 0 GeV), les données ne contredisent pas l'invariance d'é­chelle. Plusieurs expériences laissent prévoir certains résultats, éventuelle­ment surprenants, concernant la distri­bution en impulsion transverse des paires de leptons qui contribuent à for­mer la portion continue du spectre.

Dans l'ensemble, les expériences donnent une certaine confiance dans les possibilités techniques offertes par un modèle de Drell-Yan modifié. Cette perspective renforce la possibilité d'une utilisation de ce modèle pour ex­trapoler aux très hautes énergies les énergies d'anneaux de stockage né­cessaires pour la production de bosons intermédiaires.

La gamme de masse comprise entre 4 et 5 GeV actuellement explorée par le groupe Columbia-Laboratoire Fermi pourrait demander un effort beaucoup plus considérable. Les données re­cueillies au SLAC indiquent un en­semble complexe de pics et de bosses dans cette région. Une résolution en masse supérieure au 1 % environ ac­tuellement atteint et une sensibilité supérieure aux quelque cinq coups par jour seront nécessaires pour donner une idée claire de cette région. Cette double exigence constitue un redou­table défi.

Possède-t-on quelque indication sur une contribution résiduelle des leptons immédiats au-delà de celle due aux paires de leptons chargés résultant d'un certain mécanisme faisant inter­venir le parton ou la désintégration du méson vectoriel ? Certaines études antérieures ont donné à penser que la production d'une particule charmée pourrait être adroitement introduite pour expliquer une partie de la produc­tion de leptons isolés, notamment aux impulsions transverses faibles. Les l i­mites supérieures pour la production de particules charmées obtenues der­nièrement au Laboratoire Fermi peu­vent venir maintenant renforcer ce

point de vue. Il serait encore intéres­sant de déterminer dans le détail la part des mécanismes qui contribuent à la production de leptons immédiats et de paires de leptons.

Bien d'autres questions restent à ré­soudre. Comment se comporte le continuum à des masses plus élevées ? Le mécanisme de Drell-Yan est-il tou­jours valable lorsque la masse du dilep-ton absorbe une plus grande partie de l'énergie disponible? Les résonances sont-elles plus nombreuses aux mas­ses plus élevées?

L'histoire des expériences sur les di­leptons est une lutte permanente entre la résolution et le taux d'événements. Certains dileptomanes sont mainte­nant impatients d'améliorer considéra­blement à la fois la résolution et la sen­sibilité des expériences sur les dilep­tons. Ils laissent entendre qu'ils pour­raient découvrir dans le cadre de la nouvelle physique une solution effi­cace valable au-delà même de la région de masse atteinte par les expériences sur le charme en utilisant des faisceaux électron-positon en collision.

SIN L'intensité nominale est franchie

Au cours du second semestre 1 9 7 6 , la densité moyenne du faisceau de pro­tons du cyclotron de 5 9 0 MeVde l'Ins­titut suisse pour la recherche nucléaire (SIN) a augmenté régulièrement jus­qu'à environ 5 0 pA, avec une irradia­tion maximale de 5 5 0 0 pAh par se­maine, obtenue en novembre sur la ci­ble. Le rendement de l'extraction, jadis considéré comme un sérieux handicap affectant les performances des cyclo­trons, s'est élevé jusqu'à des valeurs de crête supérieures à 9 9 , 9 % .

A la fin de l'année, tout était prêt pour une période d'utilisation à 1 0 0 MA, mais les responsables de l'exploi­tation réalisèrent soudain que tout le temps de faisceau disponible jusqu'à l'arrêt programmé de janvier avait été affecté aux groupes d'expérimenta­

teurs. Il a donc fallu que l'équipe chargée du développement du fais­ceau se faufile parmi les expériences, pendant une période d'expérimenta­tion au cours de la plus longue nuit de l'année, le 2 1 décembre. Bien que l'on ne disposât que de peu de temps pour le réglage des paramètres du cyclo­tron, on réussit à augmenter l'intensité au-delà de 1 0 0 |jA, valeur magique correspondant à l'intensité nominale de la machine, qui fut maintenue pen­dant environ deux minutes. L'intensité maximale enregistrée sur une cible était de 1 1 2 MA. Elle était limitée par le débit de la source d'ions et la durée de l'essai se trouva réduite par suite de l'intervention d'un asservissement de température agissant sur un élément d'extraction du cyclotron injecteur. Cette difficulté pourra être résolue lorsque l'on disposera de plus de temps pour les réglages.

Le SIN est ainsi la première des trois usines à mésons qui ait atteint son ob­jectif nominal. Au Canada, le cyclotron TRIUMF a atteint le niveau 5 0 JJA, alors que son intensité nominale de 1 0 0 MA apparaît en point de mire et à Los Ala­mos le LAMPF a atteint 2 0 0 |jA, tandis que son objectif ambitieux est de 1 mA. En 1 9 7 7 , il est prévu d'inclure quelques périodes à 1 0 0 MA dans le programme de production du SIN afin de familiariser les expérimentateurs à l'emploi d'intensités élevées.

RUTHERFORD Unité de soutien à la recherche énergétique

La prise de conscience de plus en plus répandue du fait que l'avenir de l'hu­manité repose pour une large part sur des ressources limitées en carburant fossile a conduit à un développement rapide de la «recherche énergétique» dans les laboratoires et centres de re­cherche du monde entier, Au Royaume-Uni, l'activité dans ce do­maine a déjà atteint un niveau considé­rable dans de nombreux départements universitaires et une large gamme de disciplines.

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Photorécepteurs de l'oeil du crabe des Moluques (Limulus polyphemus), à l'origine du nom donné aux compteurs Tchérenkov d'Argon ne.

(Photo communiquée par R. Levi Setti)

Un certain nombre de chercheurs des universités ont requis l'assistance du Laboratoire de Rutherford. C'est ainsi que les architectes ont demandé une aide en matière d'appareillage, des ingénieurs en matière de programma­tion et plusieurs groupes en matière d'étude technique et de fabrication. Pour répondre à ces demandes, plu­sieurs membres du personnel de Ru­therford ont procédé pendant six mois à une étude de l'aide requise. Il est ap­paru que ces besoins sont aussi variés que ceux qui ont trait aux installations centrales de recherche en physique des hautes énergies puisqu'ils portent sur l'informatique, l'électronique et la conception de nouveaux instruments ainsi que sur l'organisation de réu­nions, séances de discussion et conférences.

A la suite de cette étude, le Con­seil de la recherche scientifique du Royaume-Uni a approuvé la création d'une unité de soutien à la recherche énergétique (ERSU) à Rutherford. Nor­man Lipman assumera la responsabi­lité des travaux de cette nouvelle unité au sein de la Division de l'appareillage du laboratoire, dirigé par David Gray.

L'aide qu'apportera cette nouvelle unité aux universités et aux instituts polytechniques comprendra: une contribution à l'étude et à la mise au point de l'équipement et de l'appareil­lage nécessaires, une aide en matière de calcul électronique et de traitement des données, la mise à disposition d'installations supplémentaires de la­boratoire, une aide pour les mesures et les essais, le détachement de person­nel compétent, la mise en place d'un service d'information à l'intention des chercheurs soucieux d'échanger des idées dans des domaines d'intérêt commun et l'organisation de réunions, discussions et conférences sur des su­jets choisis.

Non contente d'apporter son con­cours, la nouvelle unité utilisera les ins­tallations existantes et les connaissan­ces techniques acquises au Labora­toire Rutherford pour parfaire les tra­vaux de recherche sur l'énergie entre­pris par les universités et d'autres établissements d'enseignement supé­rieur. Cette partie des activités de l'u­

nité porte sur la mise au point plus poussée des projets établis par les uni­versités permettant leur exécution et leur adoption par l'industrie. L'unité aidera également les universités à procéder aux études préalables au lan­cement des programmes de recherche proposés dans le domaine de l'énergie.

L'ERSU accorde déjà son appui à un certain nombre de groupes universi­taires. L'un d'eux qui regroupe quatre universités étudie actuellement un système de récupération de l'énergie de rejet dans lequel une turbine à haute vitesse, utilisant de la vapeur hu­mide plutôt que de la vapeur sèche, en­traîne un générateur à grande vitesse de rotation. Ce système pourrait être éventuellement appliqué à des généra­teurs autonomes, à des sources com­binées de chaleur et de puissance et à la production d'électricité à partir de la chaleur dissipée. Le programme final d'essais serait effectué à Rutherford.

Un autre groupe de cinq universités s'attache à la mise au point des mo­teurs Stirling. Il s'agit de dispositifs à combustion externe à faible dégage­ment de gaz d'échappement nocifs et susceptibles de rendements très élevés. On espère qu'en unissant les ressources des cinq universités partici­pantes et de l'ERSU, un programme de recherche très puissant et faisant appel à des connaissances techniques variées pourra être mis sur pied. Des contacts utiles avec l'industrie sont déjà en train de se nouer dans le cadre de ce projet.

Plusieurs groupes participant à des recherches sur l'énergie dans les bâti­ments et constructions cherchent à bénéficier de l'expérience acquise par le Laboratoire Rutherford en matière d'appareillage et de traitement des données. Un de ces groupes s'attache à l'étude des problèmes de conserva­tion de l'énergie, tandis que l'autre se penche sur l'incidence de divers degrés d'isolation dans les habitations et l'effi­cacité tout au long de l'année des chaudières domestiques.

Toutefois, aucun groupe travaillant aux problèmes de l'énergie ne serait complet aujourd'hui sans son moulin à vent — parfois appelé aérogénérateur. Il a été demandé au Laboratoire Ru­

therford de procéder à l'étude tech­nique et de pourvoir à la fabrication d'un grand moulin à vent en vue de la poursuite d'études actuellement en cours à l'Université de Cambridge.

ARGONNE Compteurs Tchérenkov en oeil de crabe

Des grands ensembles de compteurs Tchérenkov, dont la structure rappelle l'oeil du crabe des Moluques (Limulus polyphemus), ont été mis en service sur le ZGS dans le cadre d'une expérience sur la désintégration bêta de l'hypéron sigma. Baptisés comp­teurs «en oeil de crabe», ces équipe­ments comprennent des ensembles de collecteurs paraboliques composés qui recueillent la lumière Tchérenkov émise par les électrons produits par désintégration bêta.

Ces collecteurs de lumière, conçus par R. Winston et H. Hinterberger de

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l'Université de Chicago, sont en fait de parfaits concentrateurs qui transmet­tent toute la lumière émise en formant, par rapport à l'axe de l'ouverture, des angles allant d'une valeur nulle à un angle maximum déterminé et réflé­chissent toute la lumière émise sous de plus grands angles. R. Levi Setti constata par la suite que, par leur forme, ces collecteurs parfaits rappe­laient de manière frappante les pho­torécepteurs de l'oeil du crabe: un nouvel exemple de l'imitation de la na­ture par l'art !

Pour l'expérience entreprise avec le ZGS par un groupe Argonne-Etat de l'Ohio-Chicago, on utilise trois grands compteurs comprenant au total 83 collecteurs de lumière associés à des tubes photomultiplicateurs. Du gaz de fréon à la pression atmosphérique est utilisé comme émetteur Tchérenkov. Les compteurs sont disposés de ma­nière à entourer sur trois côtés un ai­mant à grande ouverture renfermant une cible d'hydrogène liquide et un en­semble de chambres à fils à étincelles et de chambres proportionnelles à fils. Des sigmas polarisés sont produits dans la cible par un faisceau de kaons de 430 MeV/c, et les chambres à fils permettent d'observer les produits de désintégration et de mesurer leur quantité de mouvement.

Les compteurs Tchérenkov servent à distinguer les électrons produits par désintégration bêta parmi les particu­les hadroniques, en nombre bien plus élevé, produites par d'autres interac­tions et par la désintégration normale des sigmas sous forme d'un neutron et d'un pion négatif, qui est mille fois plus

fréquente que la désintégration bêta. Autre caractéristique originale des

compteurs «en oeil de crabe»: pour que l'expérience soit effectuée avec un taux de rejection des particules plus lourdes de l'ordre de un pour dix mille, toutes les particules doivent traverser les compteurs et être détectées dans les hodoscopes de scintillateur montés sur la paroi arrière de chaque comp­teur. On peut alors identifier définitive­ment les particules en comparant les coups dans les scintillateurs à la pré­sence ou l'absence de coup dans les collecteurs de lumière associés.

Cette exigence en matière de péné­tration des particules implique que les compteurs possèdent une masse très faible. Chaque collecteur se présente donc sous la forme d'une coquille de résine époxyde épaisse de 2 mm, re­couverte d'aluminium sur la surface intérieure et noyée dans une cellule he­xagonale de mousse d'uréthane rigide. Un grand nombre de cellules sont liées entre elles pour former la paroi arrière du compteur. Une particule ne traverse en moyenne que 2,2 g/cm 2 de matière avant de venir frapper l'hodoscope de scintillateurs.

L'expérience vise à déterminer le signe relatif des facteurs de forme vec­teur et vecteur axial régissant la dé­sintégration bêta du sigma. L'ordre de grandeur des facteurs de forme a été déterminé de manière satisfaisante lors d'expériences antérieures, mais le signe relatif ne peut être déterminé que par l'observation de l'asymétrie haut-bas de la désintégration par rap­port au spin du sigma, à l'aide de sig­mas polarisés. La théorie de Cabibbo

Assemblage final d'un compteur Tchérenkov en «oeil de crabe». Chaque collecteur de lumière recouvert d'aluminium concentre le rayonnement Tchérenkov sur la cathode d'un tube photomultiplicateur.

(Photo Argonne)

des interactions faibles, qui n'a pas été démentie jusqu'à présent, tend à pré­dire que l'électron devrait, de préférence, être émis dans le sens contraire du spin du sigma, alors que les expériences précédentes, qui tou­tes ne portaient que sur un petit nom­bre d'événements, semblent indiquer que l'électron est émis dans la même direction que le spin. La nouvelle expérience devrait permettre d'obser­ver directement, avec de bonnes sta­tistiques, l'asymétrie de l'électron, de manière à vérifier la théorie de Cabibbo dans son application aux désintégrations bêta des baryons.

LOS ALAMOS Etude de matériaux pour réacteurs à fusion Le programme de recherches de l'accélérateur linéaire de protons de 800 MeV de Los Alamos, le LAMPF, a toujours mis l'accent sur les applica­tions pratiques telles que la recherche biomédicale et le traitement. Un nou­veau domaine intéressant concerne l'emploi du faisceau de protons direct, à 800MeV, pour simuler l'endomma-gement par le rayonnement neutro-nique tel qu'il se manifestera dans les réacteurs de fusion, en particulier dans la première paroi entourant la zone de réaction.

Parmi les mécanismes de détériora­tion attendus, on peut citer la forma­tion de vides et de gaz à la suite de réactions nucléaires induites par les neutrons. Des calculs montrent qu'il existe une analogie appréciable avec les dommages produits par des pro­tons d'énergie moyenne; pour les étu­des de matériaux destinés à la construction des futurs réacteurs de fusion, l'emploi du faisceau intense du LAMPF permet de produire un endom-magement par rayonnement plus ra­pide que celui qu'amorceraient des sources de neutrons existantes. Par rapport à un faisceau d'ions lourds, il fournît également une meilleure distri­bution de la détérioration dans la masse de l'éprouvette.

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Dans la première expérience, une collaboration Los Alamos-Université de Cincinnati a irradié trois feuilles d'a­luminium de haute pureté jusqu'à un niveau d'endommagement correspon­dant à quelques déplacements par atome (DPA), en trente heures sous 250 |jA/cm 2, ce qui a entraîné la for­mation de vides avec une densité d'en­viron 10 1 5 /cm 2 . A titre de comparaison, la concentration des vides dans de l'a­luminium irradié par des neutrons pro­venant de réactions de fission est d'en­viron 3,2 x 10 1 4 , pour des valeurs comparables de la température de l'é-prouvette et du niveau de détérioration par déplacement. Ainsi, par comparai­son avec une irradiation moins intense réalisée dans un réacteur à fission, la vitesse élevée de production du gaz as­sociée à l'irradiation protonique n'a pas beaucoup modifié la densité des vides observée. Cela représente un im­portant résultat pour la technologie de la fusion thermonucléaire contrôlée car on avait émis l'hypothèse qu'une production d'hélium élevée par DPA pourrait accroître le taux de formation des vides.

Une autre expérience utilise des matériaux supraconducteurs pour comparer les détériorations par rayon­nements protonîque et neutronique. Dans ce cas, on pense que la tempéra­ture de la transition et l'intensité de courant pouvant être transporté dans les supraconducteurs dépendent de manière sensible de l'endommage-ment par rayonnement, lors d'une irra­diation inférieure à celle qui est ac­quise pour créer d'autres modifications observables. Si la comparabilité de l'action des protons d'énergie moyenne et des neutrons provenant de la fusion peut être établie lors de cette expérience, il sera possible de lancer immédiatement le développement de matériaux pour réacteurs à fusion au lieu d'attendre la réalisation de sources de neutrons intenses.

L'un des grands avantages de l'em­ploi des protons du LAMPF tient à la relative facilité de la réalisation des ir­radiations. Un poste d'irradiation pro­tonique est maintenant en cours de construction, afin de rendre plus aisées l'insertion et l'extraction des éprou-

vettes. Ce poste sera installé immédia­tement en amont de la première cible de production de mésons, au niveau de laquelle on dispose de la densité de courant la plus élevée pour le faisceau, avec possibilité de réalisation de lon­gues expositions. On estime que la vi­tesse d'endommagement par rayonne­ment est plusieurs fois supérieure à celle qui se manifesterait dans la paroi d'un réacteur à fusion; il est donc ainsi possible d'essayer des métaux sous des irradiations comparables à celles qui seraient subies au cours des durées de service normales d'un réacteur à fu­sion.

SAC LAY Applications des ions d'He en radiothérapie

L'intérêt suscité par les possibilités d'utilisation de particules lourdes en radiothérapie est dû à la distribution de dose de ces particules qui permet d'ir­radier les tumeurs profondes avec une bonne sélectivité géométrique, tout en limitant à de faibles valeurs la dose reçue par les tissus voisins. En outre, on peut raisonnablement espérer ac­croître dans certains types de tumeurs la sélectivité biologique de destruction des cellules tumorales.

Un programme d'études techniques, dosimétriques et biologiques, avait commencé à Saclay avec le synchro­tron Saturne en janvier 1973. Il était l'oeuvre d'un groupe de scientifiques du Commissariat à l'énergie atomique (département Saturne, Laboratoire de mesure des rayonnements ionisants et département de protection) et de di­vers instituts extérieurs (Institut Gustave-Roussy à Villejuif, Centre des tumeurs à Louvain, Institut radïobiolo-gique T.N.O. à Rijswijk). Cette équipe travaillait à des expériences réparties sur quinze périodes d'une semaine, jusqu'au mois d'octobre 1976.

Une énergie de 650MeV avait été retenue pour que le parcours des parti­cules soit à la dimension du corps hu­main. Pour égaliser la dose sur une épaisseur d'environ 5 cm, on utilisait

un disque absorbant d'épaisseur va­riable en rotation dans le faisceau, qui permettait de moduler l'énergie entre 650 et 530 MeV.

Différents systèmes biologiques hu­mains, animaux et végétaux ont été étudiés pour déterminer les différences d'efficacité biologique selon le type de cellule, sur lesquelles peut se fonder la sélectivité biologique du rayonnement utilisé. On s'est attaché à effectuer ces mesures dans des conditions applica­bles en radiothérapie, en accordant une importance particulière au volume traité et à la dose reçue par séance. Ces travaux différaient en cela des étu­des entreprises précédemment à Prin­ceton et à Berkeley.

Les faisceaux d'ions d'hélium pré­sentent un intérêt certain pour la «ba­listique» de l'irradiation et la sélecti­vité biologique de son action. Pour une dose de rayonnement déterminée, le transfert d'énergie à l'échelle micros­copique (dont dépend l'effet biolo­gique) est dix fois plus élevé pour les ions d'hélium que pour les rayonne­ments couramment utilisés en ra­diothérapie, comme les rayons gamma du cobalt ou les rayons X.

Aux doses relativement faibles, l'ef­ficacité biologique est nettement supérieure aux prévisions. On a pu constater une différence de 2 0 % entre l'effet sur la propagation des cellules cancéreuses et l'effet sur les tissus sains.

Cette différence (qui équivaut à un supplément de dose de 20%) peut avoir une signification thérapeutique. Il est bien connu que la stérilisation d'une tumeur tout comme les réac­tions cliniques des tissus sains dépen­dent largement de la dose reçue. Avec une différence de dose de l'ordre de 20%, le taux de stérilisation tumorale peut être porté de 20 à 80%, mais il peut en résulter des lésions irréver­sibles dans les tissus sains. Une telle différence a été constatée entre la tu­meur EMT6 et les tissus sains étudiés. On ne doit certainement pas en conclure qu'elle sera observée avec toutes les tumeurs et tous les tissus sains, mais il est raisonnable de s'at­tendre à des effets similaires dans les traitements cliniques.

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Irradiations d'une tumeur abdominale profonde (pancréas) indiquée en hachures dans la section du corps du malade. Il a été tracé des lignes isodoses, avec valeurs en pourcentage de la dose reçue par la tumeur. 1. Emploi de rayons X de 25 MeV, avec irradiation à partir de trois positions indiquées par les flèches extérieures. La technique des trois faisceaux minimise autant que possible l'irradiation des tissus sains (en particulier, moelle osseuse et reins).

2. Emploi de deux faisceaux d'ions hélium auprès du synchrotron Saturne à Saclay. Le faisceau supérieur a une énergie de 450 à 590 Me V et le faisceau venant de la gauche est à 400-600 MeV. La distribution de la dose en profondeur est modifiée par l'introduction d'un matériau (appelé «bol») sur le faisceau, à l'extérieur du malade.

Il sera intéressant d'étudier les pos­sibilités d'utilisation de faisceaux d'ions plus lourds, qui sont suscepti­bles d'accroître l'efficacité biologique puisque les transferts d'énergie sont dix à cent fois plus élevés. Il pourrait alors être possible de réduire sensible­ment la radio-résistance des cellules hypoxiques (pauvres en oxygène), ré­sistance dont on pense qu'elle serait la cause de certains échecs de la ra­diothérapie.

Le programme de recherche avec les ions d'hélium de Saturne s'achè­vera au printemps prochain, lorsque l'accélérateur sera retiré du service. Ce programme ne constitue cependant que la première phase d'une opération qui se poursuivra avec les ions lourds de Saturne 2. Ce nouvel accélérateur est conçu pour accélérer des ions d'éléments plus lourds, jusqu'au néon, avec des intensités du faisceau extrait de l'ordre de 10 9ions/s, pour la ra­diothérapie. On se propose de ca­ractériser les propriétés radiobiologi-ques des ions (tels que les ions d'azote) de cette gamme, de la même manière que pour les ions d'hélium, en vue de déterminer leur efficacité pour le trai­tement des tumeurs et, plus générale­ment, de confirmer l'importance théra­peutique des rayonnements ayant des transferts d'énergie élevés.

DESY Une année chargée pour DORIS

A la fin d'une année bien remplie, le personnel de DORIS, les anneaux de collision électrons-positons de Ham­bourg, s'est réuni le 17 décembre de­vant quelques bouteilles de cham­pagne offertes par G. Weber, chef du département de la recherche physique à DESY. Celui-ci a remercié au nom des physiciens l'équipe d'exploitation qui grâce à ses efforts a assuré le fonc­tionnement de DORIS au cours des trois dernières années et mené à bien, en particulier, les améliorations entre­prises en 1976. Des luminosités moyennes supérieures à 10 3 0cm" 2s~ 1

Statistiques de la luminosité dans les anneaux de stockage à électrons-positons DORIS de DESY en 1976. Les valeurs moyennes correspondent aux périodes d'exploitation réservées aux expériences. L'énergie était de 3,1 GeV en janvier, de 5,0 GeV en décembre et de 4,0 à 4,4 GeV entre février et novembre.

ont été obtenues régulièrement au cours des derniers mois dans la gamme d'énergies comprise entre 4 et 5 GeV.

Le programme d'expériences, qui en 1975 avait porté essentiellement sur l'élucidation des canaux de désintégra­tion de J/tyet a été orienté en 1976 vers la recherche des particules charmées et des leptons lourds. Un rapport sur les premiers résultats a été présenté lors de la Conférence de Tbi­lissi et les conclusions tirées des toutes dernières expériences, qui se sont achevées juste avant Noël, ont été communiquées lors de la Conférence de Coral Gables.

1976 a été une année exceptionnel­le car le long arrêt annuel traditionnel a été supprimé afin d'accroître le temps réservé aux expériences. DORIS a donc fonctionné au total pendant 6500 heu­res, dont 4800 pour les expériences. Environ un quart du temps de fonction­nement a été consacré au développe­ment de la machine. DORIS, première installation de collision de faisceaux d'électrons-positons à deux anneaux

séparés est une machine assez com­plexe, ce qui explique la part importan­te du temps réservé au développe­ment. Celui-ci a d'ailleurs été utilisé à très bon escient puisque Donatus Dégèle, responsable du fonctionne­ment de DORIS, a annoncé des records de luminosité et de fiabilité.

A la fin de novembre, la luminosité moyenne a pu être portée à plus de 90nb" 1 par jour et par point d'interac­tion, à une énergie de 4,5 GeV, contre 1 0 nb - 1 au début de l'année. Après une nouvelle injection, la valeur de crête est habituellement de l'ordre de 2 x 10 3 0 cm _ 2 s " 1 . Ces résultats sont obte­nus avec des faisceaux de 2 x 200 mA comprenant chacun 1 20 paquets.

Quels sont les effets qui limitent maintenant la luminosité? Dans des anneaux de stockage d'électrons-positons, la luminosité est normale­ment limitée par l'effet de chargé d'es­pace dont l'intensité se mesure par le décalage du point de fonctionnement (déplacement de Q) résultant de l'effet d'un faisceau sur les particules de l'au­tre. Dans des anneaux de stockage

différents, on a enregistré des valeurs comprises entre 0,025 et 0,06.

DORIS se distingue essentiellement des autres anneaux de stockage par le grand angle de croisement (2 x 12mrad) entre les deux faisceaux aux points d'interaction. Ce grand angle engendre des forces asymétriques supplémentaires qui, même pour de faibles déplacements de Q, réduisent la durée de vie des faisceaux stockés. Le déplacement maximum de Q ob­servé à DORIS est de 0,01 seulement; il est plus que largement compensé, pour ce qui est de la luminosité, par le grand nombre de paquets dans chaque anneau.

Les effets qui se manifestent lors­qu'on atteint la limite de charge d'es­pace ont été étudiés expérimentale­ment et peuvent maintenant être expli­qués analytiquement ainsi que par si­mulation sur ordinateur. Il apparaît que dans la géométrie du croisement, des résonances satellites sont excitées et limitent la région de fonctionnement dans le diagramme de Q. Ce type d'ex­citation des résonances n'existe pas dans les anneaux de stockage à colli­sion frontale et explique que la limite de charge d'espace soit réduite à 0,01. Il devrait être possible d'atteindre des limites supérieures avec cette géomé­trie de croisement en choisissant un point de fonctionnement différent dans le diagramme de Q; cette possibilité est à l'étude.

Dans un anneau de stockage double à paquets multiples, on ne peut obtenir des luminosités plus élevées qu'au prix d'une augmentation considérable des intensités moyennes, qui toutefois peuvent exciter des modes de réso­nance parasite des cavités et provo­quer ainsi des instabilités du faisceau. Les absorbeurs à ferrite, installés il y a deux ans dans les anneaux de fais­ceaux jouxtant les cavités, ont permis d'amortir avec succès ces modes de résonance parasite des cavités. Cela a permis d'augmenter considérablement l'intensité des faisceaux laquelle, à son tour, a provoqué un échauffement des absorbeurs au-delà de 200°C. Le gaz ainsi produit par les ferrites agit sur le vide et limite l'intensité maximale à en­viron 220mA dans chaque faisceau.

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Photographie sur chambre à dards d'une Interaction inélastique électron-proton produisant deux particules étranges neutres dans l'expérience DECO, à Cornell. Les traces dans la région de la cible sont des rayons delta de l'hydrogène. L'intensité du faisceau incident est limitée de manière à n'obtenir qu'un nombre raisonnablement faible de telles trajectoires.

Pour améliorer cette situation, des an­tennes d'amortissement nouvellement mises au point, qui excluent les ferrites au voisinage du faisceau, ont été ins­tallées en janvier 1977 près des ca­vités.

A DORIS, les études de machine comprendront cette année des essais de stockage intermédiaire de positons et le transfert en sens inverse de DORIS au synchrotron de DESY qui fait partie du système d'injection de PETRA, l'anneau de stockage de 19 GeV actuellement en construction. Des équipements spéciaux destinés à assurer ce stockage intermédiaire des positons puis la rééjection rapide dans le synchrotron ont été installés en jan­vier et des essais d'injection dans PETRA sont prévus pour la fin du prin­temps. DORIS a recommencé à fonc­tionner au début de février.

CORNELL Expérience avec chambre à dards Une étude détaillée des particules pro­venant de la diffusion inélastique de l'électron est en cours au synchrotron à électrons de Cornell. Une collaboration DESY—Université de Hambourg— Ithaca College—Cornell utilise un système comprenant une chambre à dards pour détecter l'électron diffusé et les hadrons produits dans des colli­sions électron-proton. Cette expérien­ce, appelée DECO (sigle issu de DESY et Cornell) résulte de l'emploi réussi d'une chambre à dards à DESY, pour l'étude de la diffusion inélastique de l'électron; elle se propose de pour­suivre ces recherches aux plus hautes énergies disponibles à Cornell. La chambre à dards et l'aimant ont été fournis par DESY, et ce système se rap­proche beaucoup de celui qui a été uti­lisé dans l'expérience initiale.

La chambre a un volume sensible de 1 m de long; elle comporte une cible d'hydrogène de 10 cm de long installée à 25 cm de l'extrémité amont de la chambre. La double enveloppe sous vide de la cible et un petit tube entou­rant le faisceau d'électrons non dif­

fusés constituent les seuls obstacles sur l'angle solide de détection de 4rr.Les électrons diffusés sont détectés dans une chambre proportionnelle et par un ou deux systèmes de compteurs de gerbes situés à 3m de la cible. Le seuil d'énergie des détecteurs de gerbes est fixé à 2,5 GeV, de sorte qu'avec un faisceau d'électrons ayant une énergie de 11,5 GeV il peut être accepté des énergies du photon virtuel atteignant 9 GeV.

Jusqu'à maintenant, on a photogra­

phié environ 100000 événements de diffusion fortement inélastique de l'électron. Le film est dépouillé à l'Uni­versité de Hambourg et à DESY, et me­suré sur le HPD de ce laboratoire. L'électronique est réglée pour sélec­tionner les événements à valeur élevée de Q 2, et la plupart des 100000 pho­tographies correspondent à un Q 2

supérieur à 1 GeV2. L'analyse des me­sures est en cours à Cornell et à DESY; les premiers résultats sont attendus pour l'été.

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Dessin de Philippe Bryant (division ISR, CERN) qui donne un aperçu humoristique des activités menées avec les anneaux de stockage au cours de l'année dernière.

CERN Collision de deutons dans les ISR

Le synchrotron à protons de 28 GeV du CERN (PS) et les anneaux de stockage à intersections (ISR) sont en excellente forme : en 1976, en dépit de toutes ses tâches, le PS a atteint une fiabilité re­cord égale à 95,1 % et, en décembre, les ISR ont fourni deux excellentes périodes d'expériences avec collision de faisceaux de deutons. Antérieure­ment, on avait déjà réalisé quelques brèves périodes d'exploitation avec de tels faisceaux, ce qui permit de saisir des données lors d'une période de dé­veloppement de la machine (voir numéro d'avril 1976). Cependant, il s'agissait en décembre des premières périodes programmées d'expériences.

Une équipe Pavie-CERN souhaitait étudier la diffusion diffractive du neu­tron, dans laquelle celui-ci se trans­forme en un proton et un pion négatif. Elle a utilisé le système de détection formé de chambres proportionnelles multifils installées dans l'aimant à champs fractionnés de l'intersection I-4. A l'aide de ce système, on peut ob­server la trace du proton spectateur du deuton ainsi que le produit de la conversion du neutron. On a égale­ment mis en évidence une double dif­fusion diffractive, lors de l'éclatement de deux neutrons en collision. Une équipe CERN-Saclay-Zurich, qui effec­tue surtout des recherches sur les par­ticules charmées et les paires d'élec­trons, a également saisi quelques données sur l'intersection I-7.

Au cours d'une période d'exploita­tion, en décembre, le PS est devenu un DS, et a injecté environ 4 A dans cha­cun des anneaux des ISR, puis il a repris l'accélération de protons destinés à son propre programme d'expériences et à l'injection dans le synchrotron de 400GeV. Les ISR ont fonctionné pendant environ 30 heures avec des collisions deuton-deuton, puis le faisceau de l'anneau II a été dé­chargé et remplacé par 18 A de protons afin d'étudier les collisions

proton-deuton. Cette période s'est achevée quelque 30 heures plus tard.

Peu de temps avant l'arrêt, les phy­siciens exploitant la machine ont ef­fectué d'ingénieuses manoeuvres vi­sant surtout à assurer une accélération des deutons jusqu'à 31,4GeV/c, comme il était requis pour les expériences de la mi-décembre. Ils in­jectèrent des protons supplémentaires dans l'anneau de deutons et purent maintenir pendant une heure 5,5 A de protons de 3,3 A de deutons, tous à 26 GeV/c. Les faisceaux présentaient des comportements indépendants. Les deutons furent ensuite sélectivement accélérés, en laissant les protons en arrière avant élimination par raclage. On obtint sans difficulté un faisceau de deutons de 2,1 A, resté en orbite à 31,4GeV/c pendant plus de trois jours.

A la mi-décembre, les résultats étaient encore plus impressionnants. On accumula des faisceaux de deutons de 9,06 A et 8,55 A, donnant une lumi­nosité de 1,6 x 10 3 0 cm- 2 s " 1 , so i t40% de la luminosité nominale pour les pro­tons. Une défaillance de l'alimentation, lors de la quatrième heure, entraîna la perte de l'un des faisceaux mais le PS redevint un DS en moins d'une demi-heure ce qui permit de rétablir la situa­tion, avec accumulation d'un faisceau de 6,9 A utilisé au cours des 18 heures ultérieures. L'accélération jusqu'à 31,4 GeV/c se réalisa sans problème et des expériences furent effectuées à l'éner­gie maximale, avec un faisceau de 6,9 A au lieu de 4,6 A.

Le lendemain, un faisceau de deu­tons fut déchargé, comme lors d'une

période antérieure, et on le remplaça par un faisceau de protons (20A). Lorsque se termina la période deuton-proton, les deutons étaient restés en circulation dans les ISR pendant une durée record de 74 heures et, si l'on n'avait pas coupé l'alimentation, il ne fait aucun doute que certains d'entre eux y poursuivraient encore leur ronde.

Heurs et malheurs du SPS La mise en service du synchrotron à protons de 400 GeV du CERN s'est poursuivie normalement au cours des deux derniers mois, mais un incident est venu malheureusement perturber le début du programme d'expériences. Conformément au calendrier fixé il y a six ans, ce programme a officiellement commencé le 7 janvier, quoique la plu­part des expérimentateurs aient déjà eu des particules à leur disposition avant cette date.

Des protons peuvent maintenant être fournis à toutes les cibles de la zone Ouest. Les trois cibles T1 , T3 et T5, d'où sont issus les faisceaux secon­daires du hall d'expériences Ouest, sont alimentées simultanément en protons pendant un palier intermé­diaire à 200 GeV, en général à raison de 1 x 10 1 2 particules par impulsion. Le faisceau séparé par HF en direction de la chambre à bulles européenne de 3,7 m (BEBC) peut également être livré à 200 GeV, à partir de la cible T7. Le faisceau de neutrinos en direction de BEBC, une expérience avec compteur

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et la chambre à bulles à liquides lourds Gargamelle peuvent recevoir des parti­cules de 400 GeV, au moyen de la cible T11 , en règle générale à raison de 3 x 1 0 1 2 ppi. Toutes ces opérations peu­vent être effectuées au cours d'un seul et même cycle de la machine.

Ce cycle d'exploitation est carac­térisé jusqu'à présent par une bonne fiabilité (atteignant parfois 90%), mais cette fiabilité peut varier très large­ment dans les débuts de l'exploitation d'un accélérateur. Au début de janvier, l'intensité maximum extraite à 4 0 0 GeV était de 8 x 1 0 1 2 ppi. La principale instabilité qui empêche d'obtenir des courants de faisceau supérieur est ap­pelée effet « tête-queue », et des sextu-pôles plus puissants seront installés pour y remédier.

Le programme d'expériences initial a été décrit en détail dans le numéro d'octobre 1976. Les expérimentateurs sont généralement satisfaits de la quantité et de la qualité des faisceaux fournis (mais s'ils étaient encore plus nombreux et encore meilleurs, per­sonne ne s'en plaindrait, évidemment). Il convient de mentionner les résultats satisfaisants obtenus avec les comp­teurs Tchérenkov CEDAR (décrits dans le numéro de septembre 1975), qui servent à identifier les particules à l'intérieur des faisceaux. Les premiers essais d'un compteur de ce type, effec­tués le 5 décembre dans le faisceau H3, ont montré une bonne récupéra­tion de la lumière (3,4 photo-électrons pour une ouverture maximum du dia­phragme) et une résolution massique en parfait accord avec les prévisions établies sur ordinateur. Le taux de re­

jection des pions approchait 10" 5 alors que le compteur fonctionnait en hui­tième mode de coïncidence.

Le système de commande des compteurs par ordinateur a fonctionné correctement. Les masses des parti­cules ont été déterminées avec une précision de 20 MeV par un calcul de l'indice de réfraction sur la base des mesures de pression et de température (un étalonnage préalable avait été fait à l'aide d'un réfractomètre). La pres­sion et la température sont restées sta­bles et ne nécessiteront pas de fré­quents réglages. Les performances de ces compteurs sont néanmoins très sensibles à la précision de l'alignement de l'axe optique dans le faisceau, ce qui pourrait exiger de recourir à un système d'asservissement pour main­tenir un rendement maximum. Cinq compteurs CEDAR sont utilisés dans le hall Ouest.

A la fin de novembre, BEBC a fonc­tionné pour la première fois avec un l i ­quide lourd constitué par un mélange de néon et d'hydrogène. Les essais se sont déroulés normalement, jusqu'à ce qu'un problème de réfrigération néces­site une mise à l'arrêt et une vidange de la chambre. BEBC a été remis en service vers la mi-janvier avec un mélange à 76 moles% de néon pour un programme de photographies avec des antineutrinos. Aucun champ magnétique n'a été appliqué pendant cette période d'exploitation afin de ré­duire les complications liée? au contrôle du système EMI (identifica­teur externe de muons). Ensuite com­mença une période d'exploitation consacrée aux neutrinos, pour laquelle

les éléments de l'IBM 370/168 ont pris place dans le centre de calcul électronique du CERN. Ce nouvel ordinateur est actuellement soumis aux essais de réception et, jusqu'à présent, tout se passe sans difficulté.

(Photo CERN 45.12.76)

un champ magnétique était appliqué. La qualité des photographies et les performances de la chambre à bulles sont satisfaisantes.

Le seul incident sérieux qui ait af­fecté la bonne marche des opérations s'est produit dans la nuit du 7 au 8 jan­vier. Un incendie s'est en effet déclaré dans le hall Ouest où sont installées les expériences WA3 (Collaboration Amsterdam-CERN-Cracovie / Munich-Oxford-Rutherford) pour l'étude des réactions hadroniques à deux corps et WA7 (collaboration CERN-Gênes-LAPP Annecy-Institut Niels Bohr de Copenhague-Oslo-University College Londres) pour l'étude des interactions à deux corps à transfert d'impulsion élevé. Il semble que l'alimentation électrique des deux grands aimants spectromètres servant à ces expérien­ces n'ait pas été entièrement coupée alors que le dispositif d'alerte avait été déclenché. Les aimants et les systè­mes de détection ont subi de gros dégâts.

Du matériel de remplacement a été trouvé au CERN pour l'expérience WA3, mais celle-ci sera néanmoins in­terrompue pendant quelques semai­nes. L'équipe de l'expérience WA7 doit malheureusement chercher de l'aide ailleurs et il est probable qu'elle ne pourra pas reprendre ses travaux avant plusieurs mois.

Le nouvel ordinateur donne satisfaction A la fin de Tannée dernière, le nouveau grand ordinateur du CERN, un IBM 370/168 , a été installé dans le centre de calcul. A la date où nous écrivons cet article, les essais de réception sont en cours (depuis le 3 janvier), la ma­chine fonctionne 24 heures sur 24 et 7 jours par semaine, elle n'a été immobi­lisée que pendant 45 minutes au cours des trois premières semaines et on n'a constaté qu'une seule panne du systè­me d'exploitation.

La machine IBM complète la CDCen ce sens que les utilisateurs du CERN pourront choisir entre les deux et trou­veront plus facilement un système

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informatique équivalent à celui de leur laboratoire national. L'IBM possède également des équipements périphéri­ques plus perfectionnés et devrait pou­voir s'adapter plus facilement à l'évolu­tion de l'informatique. (Pour plus de détails sûr les besoins en calcul élec­tronique, voir le numéro de mars 1975.)

L'IBM 370/168 type 3 possède une mémoire centrale de 3 Mbytes. Elle dispose de cinq canaux, de six unités de disque de 200 Mbytes chacune et de six unités de disque de 317 Mbytes chacune. Sur les dix dérouleurs de ban­des magnétiques, cinq peuvent rece­voir des bandes à haute densité (6250 bits par pouce).

L'ordinateur a été livré en trois lots : le câblage, les équipements périphéri­ques et l'unité centrale avec sa console; la dernière livraison a été faite le 29 novembre. Il est installé dans la même salle que le CDC 7600 et l'ex­ploitation des deux systèmes ne nécessite qu'un seul opérateur supplé­mentaire. L'IBM a fonctionné pour la première fois le 3 décembre. La remise officielle de l'installation complète a eu lieu le 20 décembre et les essais de recette, qui dureront une trentaine de jours, ont commencé après les congés de Noël. Un travail effectif pour le compte de plusieurs expériences est prévu pendant ces essais et les utilisa­teurs peuvent avoir accès à l'ordina­teur au moyen d'un système RIOS (poste d'entrée-sortie à distance) auquel il est relié.

Dans un premier stade, la machine sera mise en service pour un traite­ment par lots et des améliorations

constantes seront apportées pendant la première année, du point de vue de la facilité d'accès pour les utilisateurs et du contrôle exercé par les opéra­teurs. Un terminal en temps partagé appelé WYLBUR (mis au point au SLAC) sera mis en service vers la fin de l'année. Il constituera la voie normale d'accès à l'ordinateur et sera desservi par une cinquantaine de terminaux dans le centre de calcul. L'IBM sera également reliée au réseau du CERN pour fournir des moyens de calcul en ligne en vue des expériences et notam­ment de celles qui se dérouleront dans la zone Nord du SPS.

Les améliorations qui seront ap­portées dans l'immédiat à l'ordinateur lui-même comprendront une ex­tension de la mémoire centrale, qui sera portée à 4 Mbytes, et l'installation de deux canaux supplémentaires. L'ad­jonction éventuelle d'une mémoire de masse sera envisagée ultérieurement.

ORSAY Nouveau méson vecteur

Une expérience effectuée avec DCI, l'anneau de stockage à électrons-positons d'Orsay, a permis d'observer un nouveau méson vecteur à une énergie de 1780 MeV, avec une largeur d'environ 150 MeV. L'expé­rience M3N, décrite dans le numéro de septembre 1976, est particulièrement bien adaptée à l'observation des modes de désintégration produisant

Données obtenues avec l'anneau de stockage à électrons-positons DCI, à Orsay, indiquant l'existence d'un nouveau méson vecteur. Les données représentent 180 événements de désintégration en quatre pions chargés et un pion neutre.

des pions neutres et des photons. Le système de détection comprend des chambres proportionnelles à fils et des chambres à étincelles optiques, séparées par des scintillateurs et des radiateurs au plomb, avec en plus un absorbeur en fer comme filtre de muons. Il n'y a pas d'analyse ma­gnétique des particules chargées. Cet équipement a permis de repérer le J/psi peu de temps après la mise en service de l'anneau DCI.

Les données saisies depuis octobre correspondent à une luminosité inté­grée de 70 nb - 1 entre 1,45 et 2 GeV. Tout en analysant les événements enregistrés au gré de leur acquisition, on a repéré une forte anomalie dans le taux d'événements pour l'annihilation électron-positon en cinq pions, dans la région d'énergie entre 1750 et 1800 MeV (énergie totale). Lorsque d'autres données furent acquises, il devint patent qu'il existait une résonance se désintégrant en particulier en quatre pions chargés et un pion neutre. Le graphique représente les données accumulées à partir de 180 événe­ments de ce type.

La nouvelle particule semble également apparaître dans d'autres canaux de désintégration et ces modes sont maintenant analysés. Il s'agit par conséquent d'un méson vecteur, appartenant probablement à la famille du méson oméga ou à celle du méson phi. (Depuis quelque temps, il a semblé mystérieux que la combinaison quark charmé-antiquark charmé de J/psi puisse exister dans plusieurs états d'énergie nous donnant la famille des particules J/psi, alors que l'on n'a pas identifié de famille correspondante pour la combinaison quark étrange-antiquark étrange du phi.) Le groupe d'Orsay continue de rechercher d'autres mésons du même type.

Dans sa version complète, DCI comprendra deux anneaux fonction­nant selon le principe de compensation de la charge d'espace (voir numéro de décembre 1969), afin d'obtenir des luminosités élevées. Le second anneau est actuellement en cours d'essais et un faisceau y a été injecté pour la première fois en décembre.

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Programme d'expériences à ISOLDE

Depuis dix ans, le séparateur d'isoto­pes en ligne (ISOLDE) est en service au synchro-cyclotron (SC) de 600 MeV du CERN. Fournissant une grande variété de faisceaux secondaires intenses de noyaux de courte durée de vie pour les recherches expérimentales, cette ins­tallation est la plus remarquable au monde dans son genre. Son pro­gramme d'expériences occupe une centaine de scientifiques venant de quinze centres de recherche.

Les sujets pouvant faire l'objet de recherche avec cette installation et les techniques d'expériences qui y sont employées ont été exposés dans le numéro de février 1967 à l'époque de la mise en service de ce séparateur. Ce dernier en est maintenant à sa deu­xième génération et on l'appelle par­fois ISOLDE-2, car une série d'amélio­rations ont été apportées pendant la reconstruction du SC entreprise pour obtenir des intensités de faisceau plus élevées (voir numéro de février 1973).

Au cours d'une période type d'expériences, ISOLDE-2 peut alimen­ter jusqu'à dix expériences avec des noyaux instables d'une durée de vie aussi réduite que quelques millisecon­des. Ce résultat est obtenu en em­ployant plusieurs nouvelles techni­ques. De nouveaux ensembles de cible et de source d'ions permettent d'utili­ser des intensités de faisceau de pro­tons atteignant 10 MA et ont élargi la gamme des éléments disponibles pour l'étude (une quarantaine actuelle­ment). Un système de télémanipula­tion permet un changement rapide pour passer d'un élément à un autre. Des faisceaux de six éléments seule­ment ont été utilisés au cours des deux premières années d'ISOLDE-2.

Un système de manipulation du fais­ceau fournit des faisceaux d'ions de différents noyaux simultanément à quatre postes de mesure. Le coeur de ce système est une aire de distribution électrostatique récemment mise au point et comprenant quatre séries de plaques de deflexion se déplaçant sur l'axe des faisceaux sortants, de sorte que chacun des quatre tubes de fais­ceau peut choisir librement parmi une gamme étendue de faisceaux d'isoto­pes sans déplacer le spectre de masse

dans le séparateur. La salle basse d'ex­périences comprend six montages.

Cet ensemble ne satisfait pas la de­mande et, de plus, les problèmes de bruit de fond deviennent graves dans cette zone, non pas par suite de l'insuf­fisance du blindage de protection contre la cible mais parce que plu­sieurs expériences utilisent la pleine in­tensité de faisceau d'ions disponible de 6 nA (chiffre très élevé pour un fais­ceau de particules radioactives). Dans un proche avenir, certains de ces problèmes devraient être résolus par l'installation d'un tube de faisceau d'ions vertical conduisant aux deux sal­les supérieures. En utilisant un second aimant d'analyse comme déflecteur vertical, on devrait pouvoir améliorer la pureté isotopique du faisceau et l'ex­ploitation en ligne dans ces régions à faible bruit de fond devrait permettre, dans les cas favorables, d'abaisser la l i­mite de détection pour les modes de désintégration rares jusqu'à une sec­tion efficace de réaction de 10" 4 0 cm 2 .

Mise au point de cibles et de sources d'ions

Les deux éléments clés dans un sépa­rateur d'isotopes en ligne sont la cible et la source d'ions. La cible doit assurer une libération rapide et continue des noyaux radioactifs produits en son sein. Avec la source d'ions, l'ensemble forme sélectivement un faisceau d'ions qui ne devrait contenir de préférence que les isotopes de l'élément chimique étudié.

La mise au point de cette technique d'expériences relève de la radiochimie, qui fait également appel à la métallur­gie, à la chimie des hautes températu­res et à la physique des surfaces. A ISOLDE, les méthodes de production des isotopes d'une quarantaine d'élé­ments ont été mises au point par une étude systématique de configurations possibles de cibles et de sources d'ions. La plupart des cibles étaient constituées par des métaux en fusion maintenus à des températures compri­ses entre 700 et 1400°C, les problè­mes de confinement et/ou de volatilité du matériau de la cible empêchant d'opérer à des températures plus

élevées. Le retard dans la libération des produits de réaction des cibles l i­quides est caractérisé par une constante de temps type de 30 s.

Dernièrement, une nouvelle formule de cible utilisant du métal réfractaire sous forme de poudre ou des fibres de carbure a libéré divers éléments dans un délai très bref. Par suite de l'effet conjugué des courtes trajectoires de diffusion dans le solide et des tempéra­tures supérieures à 2000°C, les distri­butions des retards comprennent des composantes de l'ordre de 1 s.

On obtient, par exemple, des rende­ments élevés de nuclides de rubidium en irradiant une cible de poudre de nio­bium de 50 gr/cm 2 à 2200°C avec un faisceau de protons de 600 MeV d'une intensité de 1 JJA. Les rendements uti­les vont jusqu'au 7 4 Rb, de période égale à 65ms, qui est le nuclide le plus lourd produit jusqu'à présent dans le­quel le nombre de protons égale le nombre de neutrons. On n'observe pas 7 3Rb et sa section efficace de produc­tion doit être au moins mille fois inférieure à celle de 7 4 Rb, ce qui donne à penser que la limite de stabilité a maintenant été atteinte.

Comme la plupart des autres matériaux de cible, la poudre de nio­bium libère simultanément plusieurs éléments (Sr, Rb, Kr, Br et Se). Diverses techniques ont été mises au point pour assurer la sélectivité chimique. La mé­thode fréquemment employée consiste à ioniser un seul élément pour l'isoler du mélange. Dans le cas du ru­bidium, qui est un métal alcalin, on ob­tient des faisceaux isotopîquement purs par ionisation de surface positive sur la paroi intérieure d'un tube en tan­tale chauffé à 1200°C.

De la même façon, les halogènes fluor, chlore, brome, iode et astate peuvent être ionisés sélectivement par ionisation de surface négative. De tels systèmes sont en cours de mise au point et un récent essai a fait appa­raître des rendements prometteurs d'ions de brome.

Programme d'expériences

Les expériences suivantes sont actuel­lement en cours.

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Vue en perspective d'ISOLDE, le séparateur d'isotopes en ligne du CERN. Le faisceau de protons de 600MeV (1 ) en provenance du synchro-cyclotron est focalisé sur l'ensemble cible/source d'ions (2). Un faisceau d'ions radioactifs est formé par un étage d'accélération de 60 kV et fait l'objet d'une analyse de masse dans un aimant (3). Des masses différentes sont ensuite choisies par deflection électrostatique dans l'aire de distribution (4) et réparties par l'intermédiaire des lignes de faisceau externes (5) entre les diverses expériences. Celles-ci sont:

(6) spectroscopie nucléaire (a, |3, y) (7) spectromètre de masse à haute

résolution, (8) pompage optique et spectroscopie à

laser, (9) résonance magnétique d'un faisceau

d'atomes, (10) rassemblement de sources radioactives

pour étude en différé (interactions hyperfines dans les solides, détermination de déplacements dans les énergies de rayons X, cibles pour étude de réactions nucléaires),

(11) particules retardées par désintégration bêta,

(12) mesures de trajectoires d'ions dans les gaz.

1) En 1972, un brusque changement dans la forme du noyau de mercure a été constaté lorsque le nombre de neu­trons passe de 107 à 105 (c'est-à-dire de 1 8 7 Hg à 1 8 5Hg). Cette découverte a été faite avec la technique RADOP (rayonnement nucléaire détecté par pompage optique) décrite dans le numéro de novembre 1971 et elle a été possible grâce aux faisceaux inten­ses de ces isotopes à période courte disponibles à IS0LDE-1. Depuis lors, des études expérimentales et théori­

ques approfondies ont été essentielle­ment consacrées à cette découverte inattendue. L'interprétation admise maintenant est que la forme du noyau de 1 8 7 Hg est légèrement aplatie et que celle de 1 8 5 Hg est fortement allongée.

Les informations sur les rayons de charge des isotopes de mercure pairs-pairs pour 1 9 2 Hg et au-dessous man­quaient encore, car la méthode RADOP n'est pas applicable aux noyaux de spin nul. Pour trouver ces informations, une expérience a été montée à IS0LDE-2

avec un laser à colorants pompé par un laser à l'azote puisé servant de source de lumière réglable. Etant donné que l'effet laser ne peut pas être obtenu dans la région de l'ultraviolet, il faut commencer avec un faisceau de lu­mière visible (verte). On double ensuite la fréquence en utilisant les effets non linéaires dans un cristal et le faisceau d'ultraviolet ainsi obtenu peut provo­quer des transitions entre les niveaux d'énergie électronique de l'isotope de mercure à l'étude. Si on règle la fré-

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quence du laser (environ 101 BHz) de manière que l'énergie transportée par la lumière coïncide avec l'énergie de transition atomique, on observe un rayonnement de fluorescence. En me­surant simultanément le rayonnement par résonance d'un isotope de mercure stable dans un champ magnétique, on détermine le déplacement isotopique avec une précision d'environ 100 MHz.

L'ensemble des résultats des expériences obtenus jusqu'à présent est présenté sur le graphique. En fonc­tion du décroissement du nombre de neutrons, on observe un rapetissement régulier du rayon de charge à partir du noyau presque doublement magique 2 0 5 Hg jusqu'à 1 8 6 Hg. Les trois isotopes impairs 1 8 5 Hg, 1 8 3 Hg, 1 8 1 Hg présentent le rayon de charge anomal correspon­dant à celui de 1 9 6 Hg, qui a 10% de neutrons de plus. On analyse actuelle­ment une mesure du déplacement iso­topique de 1 8 4 Hg pour voir si le rayon de charge saute à une valeur sem­blable à celle des isotopes voisins im­pairs ou, comme l'indique la spectros­copic gamma sur 1 8 4 Hg, s'il correspond au nombre de neutrons réel de cet iso­tope. Cette dernière hypothèse signi­fierait qu'il existe une brusque varia­tion du rayon de charge équivalant à pjouter et à déduire onze neutrons lors­qu'on passe de 1 8 4 Hg à 1 8 5 Hg. Un tel effet est complètement inconnu dans d'autres régions de masse.

2) Un double spectromètre de masse à focalisation a été installé pour mesu­rer les masses d'isotope avec une pré­cision meilleure que 100 keV (c'est-à-dire avec une précision relative de 10~6

pour A = 100). Ces études font suite aux mesures spectrométriques très fructueuses effectuées pendant de nombreuses années par le Laboratoire René Bernas d'Orsay (voir par exemple le numéro de juin 1973). Le spec­tromètre de masse utilisé à ISOLDE a un secteur électrostatique sphérique et un secteur magnétique homogène combinés suivant la géométrie de Mattauch-Herzog.

La méthode de mesure se fonde sur la propriété bien connue suivant la­quelle le produit de la masse de l'ion et de la tension appliquée au secteur

L'équipement de l'expérience avec laser accordab/e qui donne la mesure des rayons d'isotopes de spin zéro. La précédente expérience de ce genre, qui faisait appel à la technique du pompage optique, a révélé une brusque modification du rayon des noyaux de mercure lorsque le nombre de neutrons est réduit.

(Photo CERN 324.10.76).

Représentation graphique du rayon de charge d'isotopes du mercure en fonction du nombre atomique, qui va de A = 205 (noyau contenant 125 neutrons) à A= 181 (noyau contenant 101 neutrons). C'est la technique du pompage optique, (RADOP), qui a mis en évidence la brusque modification à A = 185. La nouvelle expérience de spectroscopic au laser a déjà permis de nouvelles mesures et la valeur intéressante obtenue pour A =184 fera sous peu l'objet d'une publication.

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Le spectromètre de masse à double focalisation qui fournit des mesures de très grande précision (meilleure qu'un millionième) pour des isotopes du rubidium et du césium.

(Photo CERN 325.10.76)

électrostatique est constant si lë champ magnétique est maintenu constant, ce qui signifie que M A V A = M B V B pour différents isotopes A, B du même élément. Des sauts doivent être effectués dans les conditions d'expériences lorsqu'on passe d'un isotope à un autre. Lorsque les ions en provenance d'ISOLDE sont arrêtés et réémis dans la source d'ions du spec­tromètre de masse, ces sauts sont ef­fectués en modifiant en même temps le champ magnétique d'ISOLDE et les tensions appliquées dans le spec­tromètre de masse.

La précision des mesures dépend du taux de comptage et du pouvoir de ré­solution du spectromètre. Jusqu'à pré­sent, les meilleures conditions ont été obtenues lorsque le pouvoir de résolu­tion est de 10000 (vingt fois plus élevé que dans l'expérience précédente au PS), le rendement étant meilleur que 10" 4 . La précision alors obtenue est meilleure que 10 ' 6 pour tous les isoto­pes étudiés.

Les mesures ont porté essentielle­ment sur des isotopes de rubidium et de césium ; il s'agit des iso topes 7 5 - 8 1 Rb et 1 1 7 ~ 1 2 8 Cs produits par spallation. Les résultats obtenus pour le rubidium sont en bon accord avec la formule de masse de Seeger; ceux recueillis pour le césium sont en cours d'analyse. Une mesure de la masse de l'isotope 7 4Rb, mentionné ci-dessus comme étant le plus lourd isotope N - Z connu, serait un très bon test pour les termes dépen­dant de l'isospin; cette expérience a commencé en décembre.

3) La structure hyperfine (l'effet des spins nucléaires sur les états d'énergie électronique) d'atomes libres est étu­diée à ISOLDE avec un appareillage utilisant la méthode de résonance magnétique d'un faisceau d'atomes. Le faisceau d'ions en provenance du séparateur est focalisé sur un four d'où les isotopes radioactifs s'évaporent de façon continue sous forme d'atomes l i­bres. Un aimant sextupolaire polarise le faisceau atomique et les atomes ayant un moment magnétique effectif négatif sont focalisés dans un champ homogène où l'on peut faire basculer le moment pour le rendre positif par

application d'un champ HF de fré­quence appropriée. Un quadripole dévie les atomes sur le collecteur après leur basculement. Connaissant la fré­quence HF résonante, il est possible de calculer le spin nucléaire et le moment magnétique.

La première détermination des spins d'isotopes de l'or effectuée à l'aide d'un système en différé a été décrite dans le numéro de novembre 1975. Depuis lors, le système en ligne a été mis en service et les spins nucléaires et les moments magnétiques de plu­sieurs isotopes à courte durée de vie des éléments rubidium, césium, fran-cium et or ont été déterminés.

Ces éléments ont pour caractéris­tique commune de posséder des isoto­pes stables ayant une couche de neu­trons presque complète (N respective­ment égal à 50, 82 et 126), les isoto­pes pauvres en neutrons s'étendant dans des régions présentant une défor­mation du noyau, comme prévu. Les moments et spins nucléaires mesurés peuvent servir à explorer la variation de structure à mesure que l'on passe des formes nucléaires sphériques à celles déformées.

4) Les noyaux extrêmement pauvres en neutrons qui sont produits à ISOLDE sont caractérisés par des éner­gies de désintégration bêta nucléaire très élevées. En même temps, les noyaux de filiation ont de faibles éner­gies de séparation de particules chargées (proton ou désintégration al­pha) de sorte que la désintégration bêta peut donner des états excités dans lesquels ces particules sont non

liées. Le processus de désexcitation peut alors se dérouler par émission de particules plutôt que par émission gamma qui domine ordinairement.

Dès le début de l'exploitation d'ISOLDE, l'étude de l'émission de pro­tons retardés par désintégration bêta a été l'une des principales orientations du programme de recherche. En effet, les particules retardées sont un moyen très sensible d'obtenir des renseigne­ments sur les propriétés du noyau à des énergies d'excitation très élevées. Par exemple, les fluctuations ob­servées dans les spectres de particules reflètent les densités des niveaux nucléaires à une énergie d'excitation de 3 à 10 MeV.

L'intensité du faisceau d'ions accrue qui est devenue disponible à ISOLDE après la reconstruction de cette instal­lation et l'amélioration du SC ont ou­vert la possibilité d'observer le mode de désintégration encore plus rare, l'émission de particules alpha re­tardées par désintégration bêta. Les nouveaux résultats concernant de tels événements alpha ont été présentés dans le numéro de juin 1975. Par exemple, des spectres de protons et de particules alpha retardés ont été re­cueillis pour l'isotope du césium de masse 116(17 neutrons de moins que l'isotope stable 1 3 3Cs). Jusqu'à pré­sent, six cas de ce genre ont été identi­fiés et ces résultats permettent d'éva­luer pour la première fois la fonction densité de la désintégration alpha pour des niveaux nucléaires hautement ex­cités.

5) L'énergie de liaison de l'électron le

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Appareillage à résonance magnétique de faisceau d'atomes (ABMR), qui est actuellement utilisé pour l'étude de la structure hyperfine d'atomes libres. Il a donné de nouvelles mesures de spin pour de nombreux isotopes.

(Photo CERN 339.10.76)

plus lié dans l'atome reflète, dans une faible mesure, la dimension du noyau. Etant donné que la durée de vie des rayons X dans les atomes plus lourds est beaucoup plus courte que celle des noyaux, il serait peut-être possible de mesurer les rayons des niveaux nucléaires excités en détectant les rayons X produits lors de la désintégra­tion bêta par capture d'électrons qui provoque l'excitation. Une première expérience de ce type est tentée ac­tuellement à ISOLDE.

Un spectromètre à haute résolution avec diffraction par cristal, d'un rayon de focalisation de 4,6 m, a été installé. La transmission de cet appareil n'étant que de l'ordre de 10" 7 , il importe de disposer d'échantillons avec très forte séparation en masse. Caractéristique particulière de cet appareil : deux échantillons peuvent être explorés si­multanément, de sorte qu'il est pos­sible de détecter des déplacements extrêmement faibles par une tech­nique de comparaison.

Des déplacements notables, d'un ordre de grandeur plus élevé que ceux prévus par la théorie, ont déjà été dé­tectés avec des erreurs d'environ 1 5 meV pour les rayons X du xénon qui ont une énergie de 30 keV et une lar­geur naturelle d'environ 15 eV. D'au­tres expériences sont en cours pour établir avec certitude que les effets ob­servés sont bien dus à la dimension du noyau.

6) Pour étudier les états excités du noyau dans les désintégrations radio­actives à ISOLDE, il faut observer les particules et les photons émis à l'aide

d'un certain nombre de techniques d'expérimentation. Les énergies et les intensités des raies sont déterminées d'après les spectres directs avec des spectromètres à haute résolution (dé­tecteurs Ge et Si de haut rendement et spectrographes magnétiques). On construit des représentations de ni­veaux en se fondant sur les données recueillies d'après les énergies (prin­cipe de Ritz), les intensités (contraintes faibles) ou les expériences de coïnci­dences. Des renseignements supplé­mentaires concernant le spin, la parité, l'ordre des multipôles, les rapports de mélange, les éléments des matrices statiques et de transition sont fournis par les mesures des électrons de conversion interne ou des périodes, et par des expériences de corrélation an­gulaire plus élaborées (direction­nelles, ou avec polarisation, ou avec re­tard).

Toutes ces mesures peuvent être ef­fectuées en différé (les données sont recueillies dans les faisceaux d'ISOLDE et transmises ensuite à une installation de détection) pour les isotopes à lon­gue durée de vie, ou en ligne, par exemple par enregistrement et défile­ment de bandes programmables, ce qui permet une étude préférentielle des activités père/fils... Au-delà du simple catalogage de niveaux nucléai­res, l'étude des désintégrations radio­actives offre des possibilités pour celle de l'excitation nucléaire. Alors que les états collectifs hautement déformés sont assez bien compris, d'autres tels que les noyaux plus légers posent en­core des problèmes. La vraie difficulté cependant est celle présentée par les

noyaux de transition dont le passage de la configuration sphérique (couches presque complètes) à celle fortement déformée (milieu de couches) devrait être progressif. Aucune description complète ne peut encore être donnée, et, de ce fait, il n'existe aucune prévi­sion. Il est possible que certains modes d'excitation (peut-être des états octo-polaires dans les noyaux lourds) et/ou leurs effets combinés (type de coupla­ge) n'aient pas encore été découverts.

Des transitions dans les formes des noyaux ont été observées à ISOLDE-1 avec des isotopes pairs du platine et avec des isotopes de mercure à l'aide de la technique du pompage optique et confirmées dans les études des isoto­pes impairs voisins à Orsay, Grenoble et ISOLDE-2. Un problème à l'étude est celui de la transition de formes possi­bles et les problèmes qui y sont liés dans les isotopes impairs légers du xénon résultant des désintégrations du césium. Des bandes du type rotation sont observées dans plusieurs isotopes et l'existence d'un comportement systématique a été clairement dé­montrée. Un autre résultat intéressant obtenu en marge de cette étude montre qu'il existe des états metasta­ses ayant des périodes de désintégra­tion bêta très semblables aux états fondamentaux du césium. La structure en bandes dans les isotopes impairs voisins, qu'il faut étudier dans le xénon et le césium, devrait aider à compren­dre les couplages dans les noyaux de transition.

Ces résultats sont également néces­saires pour l'interprétation de réac­tions avec ions lourds, et certaines expériences devraient fournir des données d'une importance fondamen­tale au sujet du problème de la désinté­gration bêta se produisant loin de la stabilité. Les premières expériences ef­fectuées à ISOLDE ont porté sur les propriétés d'ensemble de la désinté­gration bêta à haute énergie (voir l'arti­cle sur les phénomènes liés à la fonc­tion densité dans le numéro de janvier 1970).

7) Une nouvelle orientation des re­cherches concernant les effets hyper-fins dans les solides a fourni certains

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résultats préliminaires. Les propriétés intéressantes sont: les moments magnétiques et électriques et les champs magnétiques et électriques hyperfins dans les solides. Ces expériences se situent dans un do­maine situé à la limite entre la phy­sique des états solides et la physique nucléaire.

Deux expériences ont été montées. La première étudie l'orientation nucléaire dans un champ magnétique à très basse température. Cette tech­nique peut être appliquée à l'étude d'i­sotopes de durée de vie assez longue (plus d'une heure). Les moments magnétiques à l'état fondamental de deux isotopes du plat ine, 1 8 9 Pt et 1 9 1 Pt , ont été déterminés de cette façon.

La seconde expérience étudie la corrélation angulaire perturbée en fonction d'intervalles de temps finis pour les états excités des isotopes. Cette étude peut s'effectuer avec des isotopes de courte période (de 10 ns à 10 |JS) . Jusqu'à présent il a été possible d'étudier le gradient de champ élec­trique résultant de l'implantation de

cadmium dans du gallium et de l'anti­moine et de confirmer l'existence d'un réseau de substitution. Il est prévu d'u­tiliser cette technique pour mesurer les moments quadripolaires présentant un intérêt particulier.

8) Les intensités élevées disponibles à ISOLDE permettent de réunir une quantité suffisante d'éléments radio­actifs de longue durée de vie pour qu'on puisse utiliser ces derniers comme cible dans d'autres expérien­ces. Au cours d'une expérience com­mune réalisée en collaboration avec l'équipe du réacteur à flux élevé du ILL de Grenoble, une cible de 8 4Rb a été bombardée (période de 32 jours) avec un faisceau de neutrons thermiques et des groupes de protons résultant de la réaction (n,p) ont été observés, ce qui n'est pas possible sur une cible stable. Des expériences utilisant des cibles ra­dioactives dans des accélérateurs tan­dem Van de Graaff sont en prépara­tion.

9) Un certain nombre d'expériences

Une expérience séduisante qui vise à mesurer, au moyen d'un spectromètre à cristal courbe, de faibles décalages des rayons X émis à partir des niveaux d'énergie d'électron les plus bas, afin de voir s'ils permettent d'obtenir des informations sur les dimensions du noyau.

(Photo CERN 361.10.76)

ont porté sur le mode de désintégra­tion alpha, qui devient important pour les noyaux extrêmement pauvres en neutrons, et ont étudié les caractéristi­ques systématiques des probabilités de transitions et des énergies de désin­tégration. Les nouveaux systèmes de cible maintenant disponibles devraient permettre d'étendre ces études surtout à la région des terres rares, où l'émis­sion alpha se produit systématique­ment au-dessus de la couche de neu­trons N = 82.

10) Une expérience de physique ato­mique pure met à profit l'alimentation régulière en ions radioactifs pour étu­dier leur parcours dans les gaz. Etant donné que cette expérience exige une énergie d'ions variable, il a fallu placer l'équipement de mesure sous une ten­sion élevée, de manière que le faisceau incident soit décéléré avant d'entrer dans l'équipement.

Projets

La prochaine étape importante dans le programme d'ISOLDE sera franchie lorsque des faisceaux d'ions d'hélium de 900 MeV seront envoyés sur les ci­bles du séparateur par le synchro­cyclotron. Un faisceau interne de 3He a déjà été accéléré dans des essais de la machine et on espère envoyer des fais­ceaux dans ISOLDE-2 dans le proche avenir.

On compte que les ions d'hélium dé­poseront une plus grande énergie dans la cible et accroîtront également la gamme des ions qu'il sera possible d'extraire des cibles. Des éléments tels que le tellurium et le thallium, qui pré­sentent un intérêt particulier du fait qu'ils sont proches des nombres de protons magiques de 50 et 82, devien­dront disponibles.

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Nouvelles brèves

Médaille Heisenberg

Le comité de la division de physique des particules et des hautes énergies de la Société européenne de physique a décidé de créer une «médaille Hei­senberg» à la mémoire de Werner Hei­senberg décédé en 1976. La médaille sera décernée à un savant ou à un groupe de recherche qui se sera dis­tingué par une contribution récente à la compréhension des lois fondamen­tales de la nature ou par un renouvelle­ment de notre conception de la nature. Elle sera accordée tous les deux ans, à l'occasion de la Conférence eu­ropéenne sur la physique des particu­les. Elle sera donc décernée pour la première fois lors de la prochaine Conférence qui se tiendra cette année à Budapest, du 4 au 9 juillet. Toutes re­commandations concernant cette at­tribution doivent être adressées au président du comité de la division EPS-HEPP, le professeur Georges Marx, De­partment of Atomic Physics, Roland Eotvos University, 1088 Budapest, Puskin utca 5-7 (Hongrie).

Fi/m sur la physique

Un documentaire télévisé intitulé «la clé de l'Univers» a maintenant atteint le stade de la diffusion sur les petits écrans de quatre pays. D'une durée de deux heures, il rend compte de l'immense intérêt suscité par les récentes découvertes en physique des hautes énergies et les replace dans le cadre de l'effort accompli pour comprendre l'Univers dans ses aspects infiniment grands et infiniment petits. Il s'agit peut-être de la tentative la plus ambitieuse jamais entreprise pour présenter les découvertes et théories de la physique moderne à un large public.

Pour préparer ce documentaire, des équipes de cinéastes ont travaillé pendant toute l'année 1976 à Brookhaven, à Bruxelles, au CERN, au Laboratoire Fermi, au SLAC et à /'University College de Londres ainsi que dans divers centres de recherche en astronomie. Parmi les théoriciens exposant leurs opinions devant la

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camera, on compte Richard Feynman, Murray Gell-Mann, Sheldon Glashow, Stephen Hawking, Gerard't Hofft, David Politzer, Abdus Salam, Steven Weinberg et Kenneth Wilson. Le commentaire vise à expliquer dans une langue accessible les courants neutres, les quarks, les gluons colorés, le charme, la formation des particules par le «Big Bang» et les trous noirs.

Ce documentaire est le plus récent produit par l'excellente équipe de la BBC sous la direction de Nigel Calder (rédacteur scientifique) et d'Alec Nisbett (producteur TV). Il fait suite à plusieurs réalisations spéciales consacrées à la science telles que (d'univers violent», ((La terre agitée» et ((La machine à faire le temps». Puisqu'il s'agit d'une coproduction internationale, le programme a été réalisé en trois versions (comportant seulement quelques légères variantes): une version en néerlandais-flamand pour KRO (Pays-Bas) et BRT (Belgique) diffusée sur les écrans des deux pays le 4 janvier; une version pour la BBC le 27 janvier; une version américaine qui devrait être diffusée au printemps par PBS.

Premières particules J/psi provenant du S PS

Une collaboration Birmingham - Ru­therford - CERN - Ecole polytechnique-MPI Munich - Neuchâtel utilisant le spectromètre Oméga dans la zone Ouest pour l'expérience WA12 a employé les deux premières périodes d'expériences du S PS pour installer un système de détection. Un faisceau de pions négatifs (3 x 106 particules par giclée) percute une cible de cuivre de 20 cm de long et on enregistre des données sur les paires de muons provenant de la désintégration des particules résultantes de masse élevée. L'appareillage fonctionne correctement et la chaîne d'analyse progresse régulièrement. Actuellement, des données acquises après 4 heures d'exploitation ont été traitées et, dans ce court laps de temps, quelque 30 événements correspondant à la désintégration du

J/psi ont été observés, en excellent accord avec les prévisions pour les valeurs actuellement admises des sections efficaces. L'expérience comparera les sections efficaces des J/psi en utilisant des pions positifs et négatifs, des kaons et des protons et surtout des antiprotons qui ne sont pas étudiés ai/leurs.

Recherches sur les réseaux informatiques

Un groupe ((Réseau» est actuellement à l'oeuvre au Laboratoire de Rutherford sous fa direction de Mervyn Williams; il étudie les besoins des universités du Royaume-Uni et des laboratoires du Conseil de la recherche scientifique en matière de réseau informatique. Il sera prochainement rejoint à Rutherford par le secrétariat du Comité national des réseaux informatiques dépendant du ministère de l'Industrie, placé sous la direction de Jack Howlett, ancien directeur du Laboratoire informatique Atlas. Ce Comité s'est vu confier un mandat étendu pour étudier les be­soins nationaux en réseaux infor­matiques jusque dans les années 80.

Nouvelle confirmation de la théorie de la relativité

Une nouvelle vérification, encore plus précise, de la prédiction d'Einstein sur la courbure de lumière dans les champs de gravitation a été obtenue le 25 novembre grâce à des signaux radio renvoyés par quatre vaisseaux spatiaux explorant la planète Mars; la Terre et Mars étaient alors distantes d'environ 160 millions de kilomètres et le Soleil se trouvait entre ces deux planètes. Le champ de gravitation du Soleil a eu pour effet d'accroître la longueur du trajet parcouru par les ondes. Au Laboratoire de Pasadena, Irwin Shapiro, du MIT, a annoncé que la mesure, effectuée avec une précision de 1,5 m sur 320 mil/ions de kilomètres, concordait parfaitement avec la théorie de la relativité d'Einstein.

Pendant le tournage du film TV «La clé de l'Univers», le réalisateur, Alec Nisbett, a dû inventer une représentation graphique des quatre quarks. Les voici donc (de gauche à droite): haut, bas, étrange, charmé.

Inventaire des archives de la physique

Le département de l'histoire des sciences et techniques de l'Université de Berkeley entreprend un inventaire mondial des documents d'archives qui ont trait à la physique au 20^me siècle. L'inventaire regroupera la corres­pondance et des documents non publiés d'un millier de physiciens qui ont exercé leur activité entre 1900 et 1950. Un intérêt tout particulier est porté à la documentation sur les relations entre les physiciens et les intellectuels étrangers au domaine de la physique pure. Toutes les personnes ayant une connaissance particulière de la correspondance non publiée avec des physiciens (notamment des documents aux mains de particuliers ou appartenant à des collections d'archives consacrées principalement à des non physiciens), de lettres rédigées ou reçues par un physicien et publiées dans des revues ou des ouvrages, probablement mal connus des historiens de la science, ou de documents de physiciens peu réputés contenus dans les archives sont invitées à transmettre ces renseignements à l'Inventaire des archives. Office for History of Science and Technology, 470 Stephens Hall, University of California, Berkeley, California 94720, USA.

CAMAC-série aux ISR

La première interconnexion CAMAC série des ISR a été en service depuis le récent arrêt automnal; elle est affectée à l'acquisition de données sur l'installation d'ultra vide. Dix châssis CAMAC sont utilisés sur une boucle ayant une longueur totale de 2,4 km; ils sont exploités en mode série pour la transmission de bits à 5 MHz. Une grande partie de l'équipement a été fournie par des entreprises commerciales, en conformité avec les spécifications préparées par les comités ESONE et N/M. Certains développements complémentaires, tels qu'un ensemble de dérivation de châssis et un répétiteur de ligne avec

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Gerry Konrad debout, près du prototype de cyclotron de grande puissance de 3,6 m de haut, développé au centre de l'accélérateur linéaire de Stanford et destiné au projet PEP (anneau de stockage à électrons-positons). L'aimant qui focalisera le faisceau d'électrons est à droite. Douze tubes de ce type seront utilisés sur l'anneau. La tension de fonctionnement est de 62 kVf avec une intensité de courant de 12 A et une fréquence de régime de 353,2 MHz. Un modèle puisé a été exploité jusqu'à 500 kW, et le prototype photographié ici le 14 janvier a atteint 400 kW en mode continu.

isolation galvanique complète et correction de désalignement, ont été réalisés au CERN. La mise en service ne s'est pas effectuée sans difficultés, mais un module d'essai inséré dans chaque châssis a permis de progresser régulièrement et, depuis la remise en service des ISR, il n'y a pas eu de défaillances ou d'erreurs sur les données. L'utilisation de l'interconnexion a été limitée à l'acquisition de quelque 3000 bits d'information numérique et à la commande des unités de visualisation associées, exploitées dans la salle de commande, mais on installe des scrutateurs de voies analogiques et des processeurs spéciaux pour la mesure du courant des électrodes de balayage, ainsi que des ressources pour la gestion des interruptions (codeur LAM).

La totalité de l'interconnexion série sera transférée d'un ordinateur Argus 500 à une machine Nord-10 et l'Argus pourra alors commander une seconde interconnexion. L'interconnexion, avec ses câbles de liaison très simples, semble très bien adaptée à des emplois concernant le système de commande; elle est susceptible de jouer un rôle important dans l'extension de l'accueil réservé par l'industrie au système CAMAC.

Le 419811 devient le 8361 11

Le 18 mars, certaines modifications seront apportées au système télé­phonique du CERN. Les PTT suisses, qui installent actuellement de nouveaux équipements pour le central téléphonique de Meyrin, ont fait au CERN une offre, qui a été retenue, concernant un système d'accès direct aux numéros de téléphone internes. Pour obtenir un numéro à l'intérieur du CERN, les correspondants extérieurs devront composer le 83 suivi du numéro interne. Ainsi pour appeler le rédacteur en chef de notre revue (numéro interne 4103), il suffira de composer le 834103. Le numéro d'appel du central téléphonique du CERN, actuellement le 419811,

deviendra, dès le 18 mars, le 8361 11.

Le nouveau système permettra à nos correspondants d'économiser à la fois du temps et de l'argent et soulagera le central de l'Organisation. Pour permettre une utilisation satis­faisante des nouvelles méthodes offertes, un exemplaire de la liste téléphonique du CERN sera mis, sur demande, à la disposition des centraux téléphoniques des laboratoires et des organisations qui ont des contacts fréquents avec le CERN. Prière d'adresser les demandes à Léon Donnat-Bouillud, Bureau du courrier, CERN, 1211 Genève 23, Suisse.

Choses et autres

L'entreprise Ammann et Whitney, New-York, a été retenue pour la construction des anneaux de stockage proton-proton de 200 GeV ISABELLE au Laboratoire de Brookhaven.

Le 3 décembre, un laser à verre au néodyme de 100 GW a fonctionné avec succès à la division Laser du Laboratoire de Rutherford. Ce laser, fabriqué par la société française Quantel SA, a été réglé à mi-puissance (5 joules par impulsion de 5 ps) pour les premiers essais.

De nouveaux records d'intensité ont été battus au Laboratoire Fermi en décembre. L'accélérateur linéaire de 200 MeV a atteint 301 mA, le synchrotron injecteur de 8 GeV a lancé 3x1013 ppi dans l'anneau principal et,

le 12 décembre, ce même anneau a accéléré 2,47 x 1013 protons à 400 GeV.

Au cours de huit mois de fonction­nement en 1976, la chambre à bulles de 2 m du CERN a pris 5359864 photos, battant ainsi son précédent record de 5 251352 établi sur 11 mois en 1971. C'est là un chant du cygne impressionnant pour cette chambre qui sera fermée cette année après avoir fait au total plus de 40000000 de photographies depuis sa mise en service à la fin de 1964.

Le 22 décembre, des protons ont été accélérés à 12 GeV dans le synchrotron du Laboratoire national japonais de physique des hautes énergies (KEK). Dans notre numéro d'avril 1976, nous avions rendu compte de la première accélération opérée à 10 GeV.

Le nouvel accélérateur linéaire de protons de 70 MeV construit pour équiper le synchrotron Nimrod a atteint son intensité nominale de 75 mA pour des impulsions d'une durée de 500 [is. Le linac est prévu comme injecteur d'ions d'hydrogène négatifs dans le projet de source de neutron de spallation.

François-Xavier Ortoli, ancien ministre français et homme politique européen bien connu, faisait remarquer que, pour évaluer le coût des projets scientifiques et techniques dans les domaines de pointe, les gouvernements devaient multiplier

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/. Louis Leprince-Ringuet. 2. Willy Jentschke.

l'estimation officielle par-n = 3,1416. A la session de décembre du Conseil, Wolfgang Paul a fait observer, à propos du SPS et d'autres projets, qu'au CERN ce pi était égal à 1...

Le séminaire d'été de Banff sur les particules et les champs se tiendra à Banff, Alberta (Canada) du 25 août au 5 septembre. Pour tout complément d'information, s'adresser au Banff Organizing Committee, Physics Department, University of Alberta, Edmonton, Alberta, TGG 2JI, Canada.

Rapport sur la fusion par les ions lourds

Le rapport final des Journées d'étude sur l'utilisation des ions lourds pour la fusion utilisant l'effet d'inertie, orga­nisées par l'ERDA à Berkeley en juillet dernier, a paru en décembre. Ce rap­port a été élaboré par Roger Bangerter, Bill Herrmannsfeldt, Dave Judd et Lloyd Smith. Il peut être obtenu (au prix de 5,50 dollars en version im­primée et de 3 dollars sous forme de microfiche) auprès du National Techni­cal Information Service, U.S. Depart­ment of Commerce, 5285 Port Royal Road, Springfield, Virginia 22151. (Un rapport sur l'étude de l'ERDA a été pré­senté dans le COURRIER CERN en sep­tembre dernier.)

Asservissement des instabilités du faisceau du synchrotron injecteur

Fleming Pedersen et Frank Sacherer ont procédé à une analyse très approfondie des instabilités longi­tudinales observées dans les quatre anneaux du synchrotron injecteur (Booster) de 800 MeV, au PS du CERN, en vue de leur correction. Ils ont élaboré une théorie complète des instabilités possibles et mis au point un système d'observation et d'amortissement asservi permettant de corriger les instabilités avant qu'elles ne provoquent une perte du faisceau. Les cinq premiers modes couplés de gerbes des trois instabilités d'ordre inférieur (dipolaire, quadrupolaire et sectupolaire) peuvent

effectivement être amortis dans les quatre anneaux avec des intensités de faisceau élevées (4 x 1012 ppi) dans chaque anneau. Le système peut aussi être utilisé pour l'étude des limites de stabilisation du faisceau.

Personnalités

Le 19 décembre, le premier ministre français a conféré au professeur Louis Leprince-Ringuet la dignité de grand officier de la Légion d'honneur. Louis Leprince-Ringuet a connu une carrière éminente dans le domaine de la physique des hautes énergies, et ses travaux ont déjà été récompensés par un nombre important de distinctions.

Le 11 janvier, un colloque spécial s'est tenu au Laboratoire DESY en l'honneur du professeur Jentschke qui a célébré son 65e anniversaire le 6 décembre

' 1976. Willi Jentschke est depuis longtemps associé aux activités de DESY dont il fut le directeur. Il compte également parmi les anciens directeurs généraux du CERN. Sam Ting, lauréat du Prix Nobel 1976, a rendu hommage au professeur Jentschke qui l'avait aidé lors de sa première série d'expériences au synchrotron DESY, de 1960 à 1965.

Au cours de sa session du 16 décembre, le Conseil du CERN a procédé à certaines élections et nominations. Président du Conseil: P. Levaux; vice-présidents: B. Gregory et A.C. Pappas; président du Comité des directives scientifiques (CDS):

W. Paul; membres du CDS: P. Gre­gory (mandat renouvelé pour un an), J.P. Blaser (pour trois ans); président du Comité des finances: M. Gigliarelli Fiumi (qui succède à M. Lemne dont le mandat de trois ans venait à expiration); vice-président du Comité des finances (nouveau poste): J. Beattie; chef de la Division SPS du CERN: M. Crowley-Milling (pour trois ans); chef de la division ISR du CERN: F. Ferger (mandat renouvelé pour trois ans).

Jim Cronin, de l'Université de Chicago, a été nommé à la tête du département des expériences de collisions de faisceaux récemment créé au Laboratoire Fermi. Le directeur-adjoint sera Jim Walker. Ce département aura pour mission d'étudier les possibilités d'expériences de collisions proton-proton et proton-antiproton avec l'anneau principal actuel et de mettre en oeuvre la construction d'installations expérimenta/es. La division Accélérateurs, dirigée par Russ Huson, reste chargée des techniques de refroidissement de faisceaux et du système de stockage de faisceaux. Le 14 janvier, Jim Cronin fut l'un des lauréats du Prix E.O. Lawrence pour ses «contributions importantes à la recherche en physique des particules».

Aimant à champ élevé pour ISABELLE

En décembre, une version d'un aimant de l'anneau ISABELLE produisant un

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Léon et la dame

champ élevé a été essayée avec succès au Laboratoire de Brookhaven. Le projet d'anneau de stockage proton-proton de 200 GeV (ISABELLE) nécessite l'utilisation d'aimants supraconducteurs produisant des champs atteignant 4,5 T. Toutefois, la possibilité de recourir à des aimants produisant des champs plus élevés a été envisagée et le prototype essayé en décembre, d'une longueur de 1 m, comprenait une bobine à double couche dotée d'une ouverture de 8,5 cm. Après 23 transitions à l'état normal, le champ produit par l'aimant a atteint 6,2 T et même 7 T dans la bobine supraconductrice proprement dite. Les harmoniques de champ se sont révélées égales ou inférieures à 10"4. La densité de courant maximale critique était de 29,2 kA/cm2 et l'énergie maximale emmagasinée de 261 kJ.

Décisions aux ISR

La Commission de la recherche du CERN a approuvé la construction d'aimants supraconducteurs destinés à produire une section intermédiaire à faible valeur de bêta dans l'un des deux anneaux de stockage à intersections, dans le but d'étudier certaines techniques qui sont également liées aux éventuels projets de nouveaux anneaux de stockage. La possibilité d'équiper de la même manière l'autre anneau des ISR, pour disposer d'une section intermédiaire complète à haute luminosité, sera envisagée ultérieurement.

La Commission a également décidé de ne pas autoriser la construction dans l'une des régions d'intersections, d'une deuxième grande installation magnétique à usage général. Un groupe d'étude en matière de projets a été créé pour considérer les différentes possibilités techniques relatives au développement futur des ISR.

Alors qu'il dirigeait une chasse à la particule charmée au Laboratoire Fermi, Léon Lederman, de l'Université Columbia, eut besoin pour filtrer les muons d'une grande quantité de béryllium, métal qu'il préférait à l'acier. Le béryllium permet en effet de remonter avec une plus grande précision jusqu'au point d'origine du muon. Ce n'est toutefois pas chose aisée que d'obtenir la libre disposition de deux tonnes de béryllium, lesquelles furent finalement fournies par Oak Ridge (Tennessee). Cet épisode a incité Tim Toohig à brosser le récit suivant publié le 6 janvier dans le journal du Laboratoire Fermi « The Village Crier» (Le Tambour du Village):

Il était une fois un troglodyte, répondant au nom de Léon, qui vivait dans une contrée reculée, la Protonie. Léon était fort embarrassé car, dès qu'il franchissait le seuil de sa grotte, le parfum captivant de la particule charmée lui flattait les narines mais jamais il n'avait réussi à entrevoir la belle. Il était au bord du désespoir.

Un jour, Léon décida de dresser un piège. Il s'en fut à la Cour du prince des troglodytes et, après avoir gravi les marches du palais, il lança d'une voix ferme: «Encore du béryllium!». La Cour fut scandalisée et le prince, atterré, ne put que s'écrier lui aussi: «Léon veut encore du béryllium». L'ingénieur du roi avait déjà fourni à Léon tout le béryllium du royaume.

Le prince savait que Léon dînait souvent avec le roi et avait accompli maints exploits pour le royaume. Il n'ignorait pas non plus que la vision de dame Quark charmée rendrait Léon follement heureux, bien plus encore qu'il ne l'avait imaginé. C'est pourquoi il voulait aider Léon. Mais que faire ? Il décida de solliciter l'aide du grand vizir du royaume.

Le vizir était un sage dont les caravanes avaient sillonné la plupart des royaumes du monde. Il avait pris l'avis du magicien royal Benjamin et de l'apprenti sorcier Christopher et savait que, pour piéger la belle charmée, Léon avait besoin de béryllium. Le béryllium présentait exactement le rapport de la longueur d'interaction du nucléon à la longueur de radiation que le magicien recommandait pour sa potion magique.

Le vizir voulait aider Léon; aussi, enfourchant son puissant étalon Studley, s'en fut-il voir Sir John et son vassal Norman qui avaient

longtemps servi dans l'armée des croisés. Nombreux étaient, dans divers royaumes, leurs anciens frères d'armes avec lesquels ils avaient guerroyé et couru le cotillon. La nouvelle parvint à tous les anciens compagnons: «Léon veut encore du béryllium».

L'un de ces compagnons se rappela avoir vu, lors d'une campagne fort ancienne, un amoncellement de béryllium dans une caverne pous­siéreuse du lointain Tennessee. Elle était gardée par un féroce dragon, YHomoensis burocraticus. Mais qui donc irait abattre le dragon ?

Du haut de la tour, le légat de l'empereur, Donald, observait l'embar­ras des favoris du vizir. «C'est moi qui abattrai le dragon», proclama-t-il. Avec une dextérité qui rappelait le glorieux souvenir du Cid, le légat tira l'épée et d'un coup prodigieux il égorgea le dragon.

Le dragon se tordit dans des douleurs atroces et s'abattit enfin lourdement sur le monceau de béryllium. Le vizir ne savait trop comment procéder. Le cadavre du dragon était manifestement trop volumineux pour que Studley lui-même puisse le déplacer. Sir John observait la terrifiante scène. Son maître de caravane, Raymond, très versé dans l'art de déplacer de lourdes charges, pourrait être de quelque utilité. De nombreuses semaines passèrent; le maître de caravane déploya toute son ingéniosité et tout son talent. L'immense cadavre cédait lentement et il chut finalement du sommet du tas de béryllium.

Le précieux métal fut transporté dans la grotte de Léon qui s'y enferma avec lui. Aujourd'hui encore, des voyageurs de retour de Protonie rapportent que des sons allègres s'échappent du plus profond de la grotte de Léon. Les indigènes croient que Léon hante encore ce lieu, acharné à la poursuite éternelle de sa belle dame.

Distribution : le prince des troglodytes : Brad Cox; l'ingénieur royal: Bill Thomas; le grand vizir: Rich Orr; le magicien royal: Ben Lee; l'apprenti sorcier: Chris Quigg; Studley: lui-même; Sir John: John Col son; Norman: Norm Hill; Homoensis Burocraticus: la bureaucratie; le légat de l'empereur: Don Bray (ERDA); le maître de caravane: Ray Lewandowski.

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camac after four years' production of a good real time clock, we're now making an excellent one * internal crystal oscillator, 10MHz * preset time range, 100ns to30hrs * preset count range, 1 to 2 3 2 counts * controlled from the data way

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Comment reconnaître les objets miniaturisés?

Avec les m i c r o s c o p e s s t é r é o s c o p i q u e s W i l d . La product ion de matières premières et leur transformation en éléments de montage sont des tâches qui ne se font pas sans laisser des traces d'usi­nage invisibles à l'œil nu, surtout sur les plus petites pièces devant obl iga­to i rement être soumises à un con­trôle. C'est ici qu' intervient le microscope stéréoscopique Wi ld . Il permet de déceler rapidement et sans défaillance chaque défaut pour le saisir et en faire un document car Wi ld Heerbrugg ne se contente pas seulement de proposer le programme le plus étendu de microscopes stéréoscopiques. Un système modu­laire englobant de nombreux équipe­

ments complémentaires est prévu. Une attention particulière est donnée à la perfection des systèmes optiques pour atteindre une fidélité absolue dans l ' image. Des chambres micro­photographiques et un dispositif de commande électronique raffiné du temps d'obturat ion font de chaque microphotographie la fiche signaléti-que indiscutable des plus petits objets. Cette fiche indique les carac­téristiques particulières, vous docu­mente sur les défauts et sert de base de discussion pour résoudre les problèmes qui se posent. N'est-ce pas là votre intérêt? Demandez notre prospectus M 1 183.

Wild Heerbrugg SA CH-9435 Heerbrugg/Suisse

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